A proposito del presunto antico anello di Marte

Nuove ricerche infatti dimostrano con prove maggiori che un tempo un anello di detriti circondava tutto il pianeta.

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MICHELLE STARR
2 JUNE 2020

tradotto e adattato da Giampiero Muzi

Marte – il glorioso, il polveroso, il complesso pianeta rosso – un tempo potrebbe essere stato ancora più abbagliante.

Nuove ricerche infatti dimostrano con prove maggiori che un tempo un anello di detriti circondava tutto il pianeta. Il nuovo indizio è Deimos, la più piccola delle lune marziane, che orbita attorno a Marte con una piccola pendenza rispetto all’equatore del pianeta. E questo potrebbe essere il risultato proprio di alcuni ‘scherzi’ gravitazionali dovuti alla presenza di un anello planetario.

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I sistemi ad anello non sono inusuali. Quando s’immagina un anello planetario, immediatamente viene in mente Saturno, è chiaro, ma oggi sappiamo che la metà dei pianeti del Sistema Solare hanno degli anelli (oltre a Saturno, anche Urano, Nettuno e Giove).  Gli anelli li hanno anche il pianeta nano Haumea, del Sistema Solare Esterno, e i centauri Chirone e Cariclo, planetoidi con orbite tra Saturno ed Urano.

Nel 2017 un paio di ricercatori hanno teorizzato che Marte abbia avuto un anello. Sono state fatte delle simulazioni su Phobos, la più grande delle lune marziane, ed è stato teorizzato che un anello si sarebbe potuto formare dopo la collisione di un asteroide su Marte, con la conseguente migrazione di detriti verso lo spazio che avrebbero formato inizialmente un anello, in seguito raggruppati tra loro per la nascita di Phobos, che al suo principio era molto più grande di quanto sia oggi.

Adesso una nuova ricerca ha aggiunto Deimos in quel primo mix di detriti, e le scoperte sono in totale accordo col primo modello di studio sviluppato. “Il fatto che l’orbita di Deimos non fosse esattamente in piano con l’equatore marziano non era ritenuto importante, e nessuno si era preso la briga di darne una spiegazione”, ha detto l’astronomo Matija Cuk dell’Istituto SETI.

Un giorno, però, abbiamo avuto una nuova grande idea e abbiamo iniziato a osservare le cose con occhi nuovi, svelando il grande segreto della particolare pendenza dell’orbita di Deimos“, ha aggiunto lo studioso.

L’inclinazione dell’orbita di Deimos non è enorme, appena 1,8 gradi spostata rispetto all’equatore di Marte. A parte questo, la sua orbita è praticamente normale, compiendo il giro attorno al pianeta in 30 ore circa, con bassi livelli di stranezza, la ragione per cui nessuno aveva mai pensato ci fosse qualche situazione diversa dietro.

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Ma, riguardo a Phobos, ora sappiamo che c’è effettivamente qualcosa di particolare. È molto più vicino a Marte, con un’orbita di 7 ore e 39 minuti, e si avvicina al pianeta di 1,8 centimetri all’anno. Entro 100 milioni di anni ci si aspetta che Phobos raggiungerà il limite di Roche, la distanza dal centro di Marte al di sotto della quale la luna marziana si frammenterà per effetto delle forze di marea.

La maggior parte dei detriti potrebbero formare un anello che potrà poi ricadere su Marte, mentre un’altra parte di questi potrebbero ricreare un nuovo e più piccolo Phobos che verrà spinto fuori con la stessa forza con cui l’anello verrà tirato dentro.

Tutto ciò, secondo le ricerche del 2017, potrebbe essere già accaduto diverse volte nel passato. E sarebbe anche la spiegazione della nascita di Deimos.

Utilizzando dei simulatori numerici, Cuk e la sua squadra hanno predisposto un modello per dimostrare come un movimento in uscita da un proto-Phobos avrebbe influito sull’inclinazione orbitale di Deimos. Con questa simulazione sono arrivati a provare che un proto-Phobos di 20 volte la corrente massa della luna marziana, avrebbe avuto una risonanza gravitazionale di 1:3 su Deimos, ad una distanza di 3,3 raggi di Marte e spingendo l’ultima orbita verso quell’inclinazione.

Questo esperimento riproduce bene l’orbita di Deimos che vediamo oggi, relativamente immutata nel corso degli ultimi miliardi di anni. “Questo dovrebbe essere accaduto“, sottolinea Cuk, “dopo l’ultimo pesante bombardamento di asteroidi avvenuto 3,9 miliardi di anni fa, quando è presumibile che Deimos sia andato distrutto; successivamente la luna marziana si sarebbe riformata, con un’inclinazione a 0 o giù di lì. Ma potrebbe essere accaduto non troppo tempo dopo, perché la risonanza dei proto-Phobos-Deimos richiedeva una bassa inclinazione all’inizio”.

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Qualcosa come 3,5 miliardi di anni fa, riteniamo“, ha aggiunto lo studioso a ScienceAlert. “Tutto questo si accorda splendidamente con il calcolo di Hesselbrock e Minton relativamente al tempo di quando Marte ebbe una luna interna con una massa 20 volte più grande di Phobos“.

Quella probabile distruzione e il riformarsi con una bassa inclinazione di Deimos significa anche che il bombardamento di asteroidi presumibilmente non fu la causa della perturbazione dell’orbita della luna marziana. E un asteroide in caduta avrebbe potuto modificare entrambe, inclinazione e singolarità; ma dato che questa unicità di Deimos non è sensibilmente grande, è presumibile che non sia avvenuto.

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Come per la proto-Phobos, che avrebbe potuto essere di nuovo frantumato gravitazionalmente da Marte. “Una volta che l’anello andò distrutto, la luna iniziò a cadere a causa dell’effetto maree di Marte, proprio come Phobos“, ha detto Cuk a ScienceAlert. “E una volta che arrivò troppo vicino a Marte, le forze di marea la coinvolsero nella formazione di un nuovo anello, cosi da ripetere il ciclo, probabilmente due volte, fino a raggiungere lo stadio che vediamo oggi“.

Tutto questo significa che l’attuale Phobos si è presumibilmente formato circa 200 milioni di anni fa, un evento che potrà essere verificato dagli scienziati per avvalorarne la teoria.

L’Agenzia Spaziale Giapponese (JAXA), infatti, sta pianificando di inviare su Phobos una sonda nel 2024, per raccogliere campioni della superficie e riportarli sulla Terra. Questi campioni potranno così essere datati per stimare l’età della superficie di questa luna marziana. Se la stima sarà di non più di due centinaia di milioni di anni, le previsioni del team di Cuk saranno provate.

https://www.sciencealert.com/the-weird-orbit-of-mars-moon-suggests-the-red-planet-once-had-a-ring