Per anni gli scienziati si sono interrogati sull'origine delle enigmatiche lune marziane, Fobos e Deimos. Alcuni hanno teorizzato che si tratti di asteroidi intrappolati dalla gravità del pianeta perché la loro composizione chimica è simile a quella di alcune rocce nella fascia principale degli asteroidi tra Marte e Giove. Tuttavia, i modelli computerizzati che simulano questo processo di cattura non sono stati in grado di replicare i percorsi quasi circolari della strana coppia.

Un'altra ipotesi suggerisce che un impatto gigantesco, come quello che creò la nostra Luna, abbia strappato le due rocce dal Pianeta Rosso ma Fobos ha una composizione chimica diversa da Marte, il che rende improbabile anche questo scenario.

Comprendere esattamente come è nata Fobos è uno degli obiettivi della missione Martian Moons eXploration (MMX) della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), il cui lancio è previsto nel 2026. Sonia Fornasier, professoressa di astronomia all'Università Paris Cité, è una scienziata di questa missione e autrice principale della nuova ricerca. Lei e il suo team si sono imbattuti in alcune foto inedite analizzando le immagini per mettere a punto il percorso pianificato della navicella spaziale.

Scattate da telecamere ad alta risoluzione a bordo della navicella spaziale Mars Express, un orbiter dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) che studia Marte e le sue lune dal 2003, queste oltre 300 immagini documentano squisitamente le caratteristiche di Fobos, incluso il cratere Stickney largo 9 chilometri, il più grande punto di riferimento sulla luna.

Fornasier e colleghi hanno utilizzato gli scatti per analizzare l’intensità della luce solare riflessa dal satellite marziano da diverse angolazioni. Una tecnica chiamata fotometria.

Il nuovo studio sarà presto pubblicato sulla rivista Astronomy and Astrophysics e sarà disponibile sul server di prestampa arXiv.

 

Perché una cometa

I ricercatori hanno scoperto che la superficie di Fobos non riflette la luce uniforme.

Alcune regioni, come il bordo nord-orientale del cratere, erano altamente riflettenti. Ma l’analisi del team ha anche mostrato che, nel complesso, la superficie di Phobos appariva notevolmente più luminosa quando il sole era perpendicolare (ossia, quando l'angolo di fase era prossimo a 0). Un fenomeno chiamato opposition surge caratteristico di molti oggetti senza atmosfera del Sistema Solare. Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che la superficie di Fobos è porosa, come la sabbia. Ciò ha portato il team a suggerire che la superficie della Luna potrebbe essere ricoperta da uno spesso strato di polvere con particelle scanalate, le cui ombre svaniscono se illuminate direttamente. 

Entrambe queste proprietà sono caratteristiche anche delle comete della famiglia gioviana, le cui orbite sono influenzate gravitazionalmente da Giove, inclusa 67P la famosa cometa visitata dalla missione dell'ESA Rosetta. In effetti, le proprietà fotometriche di Fobos corrispondevano quasi perfettamente a quelle della cometa Churyumov-Gerasimenko, tanto da considerare che la luna di Marte possa di fatto essere una cometa.

I risultati dello studio hanno implicazioni anche per Deimos che potrebbe avere la stessa origine.

Il team suggerisce che le due lune potrebbero essere state un tempo unite insieme come un’unica cometa bilobata, intrappolata e spezzata dalla gravità di Marte.

Tuttavia, il mistero forse verrà definitivamente risolto dalla missione MMX perché anche l’interpretazione della cometa presenta problemi. Alcuni parametri fotometrici, come la frazione di luce diffusa, non corrispondono a quelli delle comete.