Fobos è un satellite insolito: orbita più vicino al suo pianeta di qualsiasi altra luna del Sistema Solare, con un periodo orbitale di sole 7 ore. Sta lentamente spiraleggiando verso Marte tanto che potrebbe schiantarsi sulla sua superficie tra i 30 ed i 50 milioni di anni al massimo, o finire in mille pezzi prima. Piccolo e pesantemente craterizzato, ha una forma sferica grumosa. Sembra avere una struttura interna debole, simile ad un mucchio di macerie gravitazionalmente legate insieme, ricoperte da un guscio più elastico.
Alcune "smagliature" sulla superficie sono riconducibili allo stress di marea causato da Marte ma altre hanno un orientamento diverso e sono perciò rimaste senza una spiegazione.

Secondo Michael Nayak, laureato presso la University of California di Santa Cruz ed autore principale dello studio, quei solchi anomali potrebbero derivare da collisioni ed urti. In tal caso, il materiale espulso sfuggirebbe facilmente nello spazio a causa della debole gravità, rimanendo in orbita attorno al pianeta con velocità inferiori o superiori a quella di Fobos. Il primo gruppo potrebbe ricadere presto sulla superficie formando crateri secondari, mentre il secondo, dopo poche orbite, darebbe luogo alle insolite scanalature.
"Immaginate una pallina da golf che, rotolando lungo la sabbia, rimbalza improvvisamente lasciando una fossetta qui e una fossetta lì fino al punto in cui il suo moto si esaurisce", hanno suggerito gli autori.

Fobos: simulazione dell'orbita dei detriti causati da un impatto

Crediti: ESA/DLR/FU Berlin-Neukum; Annotations by M. Nayak & E. Asphaug

Per confermare la teoria, Nayak ed il suo team hanno eseguito diverse simulazioni, tenendo traccia del destino di ogni detrito generato dagli impatti. Ricadendo sulla superficie, ogni frammento sembra disegnare proprio quei solchi anomali e crateri lineari osservati sul satellite.

In particolare, i ricercatori hanno simulato la collisione che ha formato il cratere Grildrig di 2,6 chilometri, vicino al polo nord della luna, scoprendo che uno degli insoliti solchi a "fossette" sulla superficie di Fobos si avvicinava molto al modello dei detriti espulsi e ricaduti sulla superficie.
"Con la sua massa ridotta ed un'orbita vicina attorno a Marte, Fobos è così insolita che potrebbe essere l'unico luogo nel Sistema Solare in cui si verifica questo fenomeno", ha commentato Nayak.

Topografia di Fobos a sinistra corrispondente al modello ottenuto in simulazione a destra.

La topografia di Fobos a sinistra corrispondente al modello ottenuto in simulazione a destra.
Crediti: ESA/DLR/FU Berlin-Neukum; Annotations by M. Nayak & E. Asphaug

Nayak e colleghi non sono i primi a suggerire queste conclusioni. Nel 2014, uno studio guidato da John Murray della Open University nel Regno Unito ipotizzava un'origine simile ma legata ai detriti espulsi a seguito degli impatti su Marte.

Sesquinary catenae on the Martian satellite Phobos from reaccretion of escaping ejecta [abstract]

The Martian satellite Phobos is criss-crossed by linear grooves and crater chains whose origin is unexplained. Anomalous grooves are relatively young, and crosscut tidally predicted stress fields as Phobos spirals towards Mars. Here we report strong correspondence between these anomalous features and reaccretion patterns of sesquinary ejecta from impacts on Phobos. Escaping ejecta persistently imprint Phobos with linear, low-velocity crater chains (catenae) that match the geometry and morphology of prominent features that do not fit the tidal model. We prove that these cannot be older than Phobos’ current orbit inside Mars’ Roche limit. Distinctive reimpact patterns allow sesquinary craters to be traced back to their source, for the first time across any planetary body, creating a novel way to probe planetary surface characteristics. For example, we show that catena-producing craters likely formed in the gravity regime, providing constraints on the ejecta velocity field and knowledge of source crater material properties.