Datos del artículo científico del que hablaremos en este astrobito:
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De acuerdo con la antigua mitología griega, Fobos y Deimos eran los hijos gemelos del dios de la guerra y la diosa del amor, Ares y Afrodita. Por ello no es de extrañar que cuando en 1877 el astrónomo Asaph Hall descubrió dos satélites orbitando el planeta Marte (nombre del equivalente romano de Ares), se propusieran estos nombres para ellos.
Estos dos satélites, cuyos nombres significan “miedo” y “terror”, son muy pequeños en comparación con el planeta, con diámetros de 22 y 12 km respectivamente. Para hacerse una idea, el radio de la Tierra es “sólo” unas 4 veces más grande que nuestra Luna, mientras que el de Marte es más de 300 veces el de Fobos (vean la imagen de portada).
El origen de Fobos y Deimos no está del todo claro. Algunas teorías apuntan a que serían antiguos asteroides capturados por Marte, mientras otras sugieren que se habrían formado a partir de material del propio planeta, expulsado tras una gran colisión con otro objeto (un origen parecido al que habría tenido nuestra propia Luna). Y puede que el artículo del que hablaremos hoy tenga algo que decir al respecto.
El brillo de Fobos a ángulos pequeños
El equipo firmante del artículo lleva a cabo un detallado estudio del brillo de Fobos utilizando datos obtenidos entre 2004 y 2022. En concreto, estos fueron tomados por Mars Express (de la Agencia Espacial Europea), una sonda que lleva orbitando Marte desde hace más de 20 años. Este tipo de estudio es relevante ya que proporciona información sobre Fobos, crucial para determinar su origen o para que futuras misiones aterricen allí.
Para entender el estudio es relevante conocer el llamado “ángulo de fase”, presentado en la Figura 1: el ángulo formado por la fuente de luz (el Sol) y el objeto que observa (Mars Express), tal como se vería desde el objeto observado (Fobos). Para ángulos de fase grandes (casos A y C en la Figura 1), se observan sombras producidas por las rocas y materiales sueltos de la superficie, conocido como regolito en astronomía. Sin embargo, para ángulos muy pequeños (caso B), cuando Mars Express está casi en la misma línea que el Sol visto desde Fobos, prácticamente toda la superficie se verá iluminada sin sombras. De hecho, cuando el ángulo de fase es cero, la Mars Express está justo entre el Sol y Fobos y se observa un súbito aumento de brillo al desaparecer todas las sombras. Este proceso se conoce como “efecto de oposición”.
El estudio que nos ocupa analiza la luz reflejada por Fobos para ángulos de fase muy pequeños (0.2-10º), lo que permite investigar el efecto de oposición de este satélite. En concreto, comparan los datos con un modelo empírico (llamado modelo de Hapke) que describe la reflectancia de la superficie o regolita del asteroide. Este método permite estimar parámetros referidos a la reflectancia de Fobos, y compararlos con los obtenidos para otros cuerpos del Sistema Solar, como asteroides o satélites de otros planetas. Los resultados revelan que en general, la superficie de Fobos es oscura, pero tiene un efecto de oposición muy pronunciado, como puede verse en la Figura 2.
La porosidad superficial sugiere que el objeto tiene un grueso manto de polvo o pequeñas partículas, y la reflectancia varía mucho en función de la zona observada, siendo especialmente llamativo el caso del cráter Stickney. Este cráter de 9 km de diámetro, nombrado en honor a la matemática y sufragista Angeline Stickney, es enorme comparado con el tamaño de Fobos (diámetro de 22 km), siendo la característica más destacada de su superficie (ver Figura 2). El equipo firmante del artículo observa que el fondo del cráter es de las zonas más oscuras de Fobos (un 10-20% más que la media), mientras que su borde noreste es un 65% más brillante que la media.
Comparación con otros objetos y origen de Fobos
En base a los resultados obtenidos, el equipo firmante del artículo encuentra que las propiedades de Fobos (porosidad y efecto de oposición) son muy similares a las del asteroide 67P/Churyumov-Gerasimenko, visitado por la misión espacial europea Rosetta en 2014. Es también parecido a algunos cometas de periodo corto (“la familia de cometas de Júpiter”) o algunas lunas de Saturno como Febe. Estos objetos tienen en común que se habrían originado en la lejana frontera del Sistema Solar, el cinturón de Kuiper, quedando atrapados por la influencia gravitatoria de los dos gigantes gaseosos cuando se adentraron hacia el interior del sistema. Por lo tanto, al ser las propiedades de Fobos parecidas a estos objetos, el equipo investigador sugiere que podría tener un origen similar, siendo un antiguo asteroide capturado por Marte. Si este hubiese tenido una forma “bilobular” (parecida a un maní o cacahuete) podría incluso haberse fragmentado en dos trozos, dando lugar un solo objeto a las dos lunas, Fobos y Deimos.
Preparación para futuras misiones
Si bien los datos son relevantes, no pueden considerarse prueba definitiva del origen de las lunas marcianas. Para eso será necesario un detallado análisis de las muestras que futuras misiones nos traigan desde allí, como la Martian Moons eXploration (MMX) de la Agencia Espacial Japonesa en 2026-27.
En cualquier caso, este estudio aporta datos relevantes en la preparación de dicha misión, para optimizar las trayectorias y operaciones científicas así como para acotar el tiempo de exposición necesario para obtener la calidad esperada en sus observaciones. ¿Alguien más está deseando saber los resultados de MMX, o es sólo cosa mía?
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