Phobos: fatti sulla luna marziana condannata

La luna marziana Phobos orbita solo poche migliaia di miglia sopra la superficie del Pianeta Rosso. La sua vicinanza al suo pianeta è uno dei motivi per cui gli astronomi non sono stati in grado di vedere il satellite fino alla fine del XIX secolo. In effetti, la luna si sta avvicinando a Marte nel corso dei secoli e alla fine si spezzerà o verrà trascinata sulla superficie marziana.

Scoperta e nome

All'inizio del XVII secolo, l'astronomo tedesco Johannes Kepler propose che Marte potesse ospitare due lune, dato che si trovava tra la Terra e Giove, che erano noti per avere uno e quattro satelliti. Non è stato possibile trovare prove di tali lune. Sebbene la maggior parte delle persone pensasse che Marte non avesse lune, l'astronomo americano Asaph Hall ha eseguito uno studio metodico dall'Osservatorio navale degli Stati Uniti a Washington, DC, cercando più vicino al pianeta rispetto alle precedenti indagini.

Dopo aver cercato senza successo, un frustrato Hall stava per arrendersi, ma sua moglie, Angelina, lo esortò a continuare. La notte successiva, il 12 agosto 1877, scoprì la luna che in seguito sarebbe stata conosciuta come Deimos. Sei giorni dopo, trovò anche Phobos. Le due lune erano così vicine al pianeta da essere nascoste dal bagliore di Marte. Grandi come un asteroide, sono anche due delle lune più piccole del sistema solare, con la più grande Phobos 7,24 volte più massiccia della sua compagna, Deimos.

Nella mitologia greca, Phobos era uno dei figli del dio della guerra Ares (Marte per i romani). I figli gemelli assistettero il padre in battaglia. Phobos significa paura (come in fobia ), mentre Deimos significa fuga (soprattutto nel senso di fuggire dopo una sconfitta), secondo la NASA.

Esplorando le lune

Il rover Mars Curiosity della NASA ha scattato questa foto della più grande luna marziana Phobos durante una sessione di osservazione del cielo di Marte. Phobos è la luna più grande di Marte, ma larga solo 14 miglia. Immagine rilasciata il 26 settembre 2012. (Credito immagine: NASA/JPL)

Con il proseguimento dell'esplorazione, gli scienziati sono stati in grado di apprendere ulteriori informazioni sui satelliti che ruotano intorno a Marte. Gli orbiter Viking sono volati alla fine degli anni '70. La missione sovietica Phobos 2, il Mars Global Surveyor della NASA e l'European Mars Express hanno tutti fornito ulteriori indizi sulle due curiose lune. Anche i rover dalla superficie del pianeta sono entrati in azione, con Spirit, Opportunity e Curiosity che hanno tutti fornito immagini da terra. Anche la missione MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) della NASA ha ripreso la luna per cercare di saperne di più sulla composizione di Phobos.

Nel 2011, la Russia ha tentato di inviare una missione sulla luna marziana chiamata Phobos-Grunt, che avrebbe dovuto tornare sulla Terra nel 2014 portando un piccolo campione della luna. Il This Webcraft, tuttavia, è stato abbandonato in orbita terrestre a causa di problemi con il suo razzo. Phobos-Grunt è tornato sulla Terra all'inizio del 2012 e si è schiantato nell'Oceano Pacifico.

La NASA potrebbe non aver ancora finito con Phobos. L'agenzia This Web sta valutando la missione Phobos Surveyor, che dispiegherebbe piccole sonde simili a un riccio sulla superficie della luna. La missione è finanziata nell'ambito del programma Innovative Advanced Concepts della NASA, che esamina concetti che potrebbero essere lontani decenni dal volo.

Nel 2024, la Japan AeroThis Web Exploration Agency (JAXA) prevede di lanciare la missione Mars Moons eXploration (MMX) per visitare sia Phobos che Deimos. MMX atterrerà sulla superficie di Phobos e raccoglierà campioni da riportare sulla Terra nel 2029.

"Capire come si sono formati Phobos e Deimos è stato per molti anni un obiettivo della comunità scientifica planetaria", ha affermato in una nota David Lawrence, dell'Applied Physics Laboratory. Lawrence guida il team nello sviluppo di uno degli strumenti per MMX.

Nel 2016 è stata proposta una missione orbiter su Marte a basso costo chiamata PADME (Phobos And Deimos e Mars Environment) per visitare le lune. Tra i suoi obiettivi principali c'è quello di caratterizzare l'origine di Deimos e Phobos, sia che siano stati creati contemporaneamente a Marte, sia che siano stati catturati dalla cintura degli asteroidi o da qualche altra parte. PADME ha gareggiato nel Discovery Program della NASA ma ha perso le missioni Psyche e Lucy per visitare gli asteroidi.

Alcuni sostenitori di This Webflight hanno anche suggerito che la NASA dovrebbe far atterrare le persone su Phobos prima di Marte; La NASA spera di avere una missione umana inviata lì entro il 2030. Ma i futuri esploratori potrebbero essere scioccati. Potenti eruzioni solari potrebbero caricare le regioni della luna marziana a centinaia di volt, colpendo potenzialmente le apparecchiature elettroniche.

"Abbiamo scoperto che gli astronauti o i rover potrebbero accumulare cariche elettriche significative quando attraversano il lato notturno di Phobos, il lato rivolto verso Marte durante il giorno marziano", ha affermato in una dichiarazione William Farrell del Goddard This Web Flight Center della NASA, Greenbelt, nel Maryland.

"Anche se non ci aspettiamo che queste cariche siano abbastanza grandi da ferire un astronauta, sono potenzialmente abbastanza grandi da influenzare apparecchiature sensibili, quindi dovremmo progettare queste tute Web e attrezzature che riducano al minimo il rischio di carica".

Formazione e composizione

L'esame di Phobos e del suo compagno ha rivelato più delle loro forme strane e non sferiche. Le due lune sono di colore grigio scuro e fortemente craterizzate. Le lune sono alcuni degli oggetti più scuri e meno riflettenti del sistema solare.

Dopo aver osservato la coppia, gli scienziati hanno concluso che erano fatti di materiale simile alle condriti carboniose di Tipo I o II, il materiale che costituisce gli asteroidi e i pianeti nani. La composizione e la forma strana hanno portato alcuni scienziati a concludere che Phobos e Deimos provenissero dalla cintura degli asteroidi, con la gravità di Giove molto tempo fa che li spinse in orbita attorno a Marte.

Tuttavia, gli scienziati non sono sicuri che la cintura degli asteroidi sia la fonte della nascita delle lune. Entrambi hanno un'orbita quasi circolare insolita per gli oggetti catturati. La sottile atmosfera di Marte avrebbe difficoltà a fornire la frenata necessaria per sistemare la coppia nelle orbite odierne. Allo stesso modo, le lune non sono così dense come gli oggetti nella cintura degli asteroidi.

Invece, le lune potrebbero essersi formate come satelliti attorno a Marte, con polvere e roccia attratte dalla gravità.

Una nascita più violenta potrebbe essersi verificata per collisione. Un grande impattore che si è schiantato contro il pianeta rosso potrebbe aver fatto volare i pezzi in aria, dove la gravità potrebbe averli uniti. Anche una luna esistente potrebbe essere stata distrutta, creando le macerie che in seguito formarono Phobos e Deimos.

Una recente proposta combina le ultime due possibilità. Secondo i ricercatori, una collisione una volta ha sparso detriti in un anello attorno a Marte. Quando Phobos si avvicinerà al pianeta rosso, sarà di nuovo diviso in un anello, prevedono gli scienziati.

"Risolvere l'enigma su come sono nate le lune di Marte ci aiuterà a capire meglio come si sono formati i pianeti attorno al nostro sole e, a loro volta, attorno ad altre stelle", ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la direzione della missione scientifica (SMD) della NASA in un dichiarazione .

Percorrendo solo 3.700 miglia (6.000 chilometri) sopra la superficie marziana, Phobos vola intorno al Pianeta Rosso tre volte al giorno. Attraversando il cielo in circa quattro ore, la luna sembra sorgere a ovest e tramontare a est.

Molti film di fantascienza presentano grandi lune che dominano i cieli alieni, ma nonostante la sua vicinanza al suo pianeta, Phobos è largo solo un terzo della luna piena vista dalla Terra. Marte, invece, domina l'orizzonte di Phobos, occupando un quarto del cielo.

Condannato

Ma Phobos non girerà su Marte per sempre. La luna condannata sta spiraleggiando verso l'interno a una velocità di 1,8 centimetri (sette decimi di pollice) all'anno, o 1,8 metri (circa 6 piedi) ogni secolo. Entro 50 milioni di anni, la luna entrerà in collisione con il suo pianeta madre o sarà ridotta in macerie e sparpagliata come un anello attorno a Marte.

Le caratteristiche insolite di Phobos, inclusa la sua orbita in decomposizione, portarono alcuni scienziati negli anni '50 e '60 a concludere che fosse artificiale. Un importante sostenitore era il consigliere scientifico del presidente Dwight D. Eisenhower. Un ulteriore esame ha rivelato che la luna ha una somiglianza maggiore con un cumulo di macerie rispetto a un satellite artificiale e le immagini inviate da navi in ​​orbita mostrano che si è formata in natura.

Sulla superficie

La più grande delle due lune, Phobos ha un diametro di 10 x 14 x 11 miglia (17 x 22 x 18 km). La superficie è ricoperta da una polvere polverosa spessa 3 piedi (1 metro), probabilmente causata dal bombardamento di meteoriti.

Un grande cratere da impatto domina la luna. Allungando quasi 6 miglia (9,5 km), Stickney Crater copre la maggior parte della superficie. L'impatto che lo ha formato probabilmente ha causato molti impatti secondari, poiché le rocce sono volate in alto e sono ricadute su Phobos. Il cratere porta il nome da nubile della moglie incoraggiante di Hall.

La luna è segnata da lunghi solchi. Nel 2015, uno studio condotto dalla NASA ha suggerito che i solchi su Phobos sono in realtà i primi segni della rottura della luna a causa degli stress di marea indotti dalla gravità di Marte.

"Pensiamo che Phobos abbia già iniziato a fallire, e il primo segno di questo fallimento è la produzione di questi solchi", Terry Hurford, assistente di ricerca presso il Goddard This Web Flight Center della NASA nel Maryland, che ha condotto uno studio sulle smagliature, detto in un comunicato.

Un'altra teoria affermava che i solchi potrebbero essere i resti di un enorme impatto che ha lasciato il cratere Stickney, ma i solchi non erano centrati su questo cratere. Un'altra spiegazione è che i solchi della luna potrebbero provenire da materiale spostato da Marte che colpisce la superficie di Phobos, che è stato sposato in uno studio della Open University pubblicato nel 2014.

Le temperature variano a Phobos, raggiungendo massime di 25 gradi Fahrenheit (meno 4 gradi Celsius) durante il giorno, mentre le notti possono essere fredde fino a meno 170 gradi F (meno 112 gradi C).

La luna è così piccola che una persona di 150 libbre in piedi sulla sua superficie peserebbe solo due once.

Fatti su Phobos:

  • Raggio di luna: 6,9 miglia (11,1 km)
  • Semiasse maggiore attorno a Marte (distanza dal centro del pianeta): 5.826 miglia (9.376 km)
  • Avvicinamento più vicino: 5.738 miglia (9.234 km)
  • Avvicinamento più lontano: 5.914 miglia (9.518 km)
  • Eccentricità dell'orbita: 0,0151
  • Inclinazione dell'orbita: 1.075 gradi
  • Tempo per effettuare un'orbita: 7,65 ore
  • Massa: 1.0659 x 10 16 kg
  • Densità: 1.872 g/cm 3
  • Gravità superficiale: 0,0057 m/s 2
  • Velocità di fuga: 25 mph (41 km/h)

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Segnalazione aggiuntiva della collaboratrice Elizabeth Howell.

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