La luna Phobos potrebbe non essere quello che pensavamo

I ricercatori hanno recentemente scoperto indizi sorprendenti su Phobos, la luna di Marte, che suggeriscono che potrebbe non essere quello che pensavamo. Questa scoperta deriva dall'analisi di immagini inedite scattate dalla navicella spaziale Mars Express dell'Agenzia spaziale europea (ESA).

Due lune intriganti

Phobos e Deimos, le due lune di Marte, si distinguono per diverse caratteristiche uniche. Da un lato lo sono estremamente piccolo. Phobos, il più grande dei due, ha un diametro di soli 22 chilometri circa, mentre Deimos ne ha circa dodici. Inoltre, hanno superfici crivellate di crateri che sono il risultato di innumerevoli impatti di meteoriti nel corso degli eoni.

Phobos è particolarmente intrigante per questo la sua orbita discendente il che lo avvicina inesorabilmente alla collisione con Marte tra circa 30 e 50 milioni di anni. Inoltre, a differenza di molte altre lune del sistema solare, presenta dei solchi lunghi chilometri la cui origine è ancora dibattuta. Alcune teorie suggeriscono che derivino da impatti o forze di marea esercitate da Marte.

Anche la superficie di Phobos lo è ricoperto da uno strato di regolite sciolta, una miscela di roccia e polvere molto diversa dalle superfici più solide di molte altre lune. Potrebbe essere il risultato di milioni di anni di impatti di meteoriti che hanno ridotto la superficie della Luna in polvere sottile.

Queste caratteristiche (dimensioni ridotte, superficie crivellata di crateri, solchi e regolite sciolta) sono diverse da quelle osservate sulla maggior parte delle altre lune del sistema solare. Ad esempio, le grandi lune di Giove e Saturno, come Ganimede e Titano, sono molto più grandi e hanno atmosfere o superfici geologicamente attive. Allo stesso modo, la nostra Luna, sebbene crivellata di crateri, ha una superficie relativamente solida e mostra segni di passata attività vulcanica.

Un'origine diversa?

L'origine di Phobos e Deimos è quindi dibattuta. Esistono due teorie principali: una propone che si siano formati da detriti risultanti da a collisione gigantesca con Martel'altro di cui si trattaasteroidi catturati. Ognuna di queste teorie ha i suoi limiti: l'ipotesi degli asteroidi non rende adeguatamente conto della loro orbita quasi circolare, mentre quella dei detriti non corrisponde pienamente alla loro composizione.

Nuove osservazioni potrebbero far luce su questo mistero.

I ricercatori hanno infatti recentemente analizzato nuove foto di Phobos scattate dalla sonda Mars Express. Questa analisi ha rivelato caratteristiche fotometriche risultati sorprendenti che suggeriscono che Phobos potrebbe avere un’origine diversa da quella considerata finora.

Nel dettaglio, un'analisi fotometrica consiste nel misurare e analizzare la luce riflessa da un oggetto celeste. Esaminando le immagini di Phobos, i ricercatori hanno scoperto che Phobos condivide diverse proprietà con la cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Più precisamente presenta a spettro rosso tipico di alcune tipologie di superfici ricche di materiali organici e composti complessi.

Inoltre, Phobos ha a elevata porosità superficiale. La porosità si riferisce alla proporzione di vuoti o buchi nel materiale superficiale, che può indicare una struttura composta da granelli di polvere vagamente aggregati, simile alla superficie delle comete.

I ricercatori hanno anche osservato valori dell’effetto di opposizione simili a quelli della cometa 67P. L'effetto di opposizione è un fenomeno in cui un oggetto appare significativamente più luminoso quando è direttamente di fronte al Sole rispetto a un osservatore. Questo aumento di luminosità avviene grazie alla riduzione delle ombre e alla diffusione coerente della luce su una superficie ruvida o porosa.

Confronto con altri corpi oscuri nel sistema solare

Per approfondire la loro analisi, i ricercatori hanno confrontato le proprietà fotometriche di Phobos con quelle di altri corpi oscuri nel sistema solare. Per fare ciò, hanno esaminato l’integrale di fase e l’albedo geometrico di Phobos. L'integrale di fase misura la quantità totale di luce riflessa da un oggetto nelle diverse fasi di illuminazione, mentre l'albedo geometrico è una misura della riflettività della superficie di un oggetto quando il Sole è direttamente sopra la sua testa.

Questi confronti hanno rivelato sorprendenti somiglianze tra le comete della famiglia di Phobos e quelle di Giove. Queste comete provengono generalmente dalla Cintura di Kuiper, un vasto serbatoio di corpi ghiacciati situato oltre l'orbita di Nettuno. Hanno superfici scure ricche di materiali organici.

I ricercatori hanno anche scoperto paralleli con Phoebe, una luna di Saturno. Si ritiene che Phoebe sia un oggetto catturato nella cintura di Kuiper. Come Phobos, ha una superficie scura e caratteristiche fotometriche simili.

Prospettive future con la missione MMX

Questi risultati suggeriscono che Phobos potrebbe non essere semplicemente una luna formata da detriti provenienti da collisioni marziane o da un asteroide catturato, come si pensava in precedenza. Le somiglianze con le comete aprono infatti la possibilità che questo oggetto provenga effettivamente dalla fascia di Kuiper.

Questa ipotesi è rivoluzionaria, perché cambierebbe la nostra comprensione della storia e dell’evoluzione delle lune marziane. Se Phobos fosse davvero una cometa catturata, potrebbe fornire preziosi indizi sui processi dinamici che modellano le orbite e le composizioni dei corpi celesti nel sistema solare.

La missione Esplorazione delle lune marziane (MMX) della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), previsto per il 2026, potrebbe fornire i dati necessari per testare questa ipotesi. La missione mira a riportare campioni di Phobos sulla Terra dopo tre anni di osservazioni. Analizzando questi campioni, gli scienziati potrebbero ottenere informazioni cruciali sulla composizione di Phobos e determinare se questa luna marziana è in realtà una cometa sotto mentite spoglie.

Lo studio è accettato per la pubblicazione in Astronomia e Astrofisica.