Una nueva investigación ofrece una explicación de la órbita inusual de la luna Deimos de Marte, una que refuerza la hipótesis de que el Planeta Rojo presenta periódicamente un anillo similar a Saturno.
Marte tiene dos lunas muy feas, Phobos y Deimos. Además de su aspecto de patata, ambas lunas tienen órbitas excepcionalmente circulares alineadas sobre el plano ecuatorial de Marte. En realidad, eso no es del todo exacto, ya que Deimos, el exterior de las dos lunas, se encuentra un poco fuera.
Como resultado, esta ligera diferencia de dos grados es más importante de lo que pensamos, según una nueva investigación presentada esta semana en la 236ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana, que se realizó virtualmente este año. Puedes leer el borrador aquí; El artículo fue aceptado para su publicación en una futura edición de Astrophysical Journal Letters.
“El hecho de que la órbita de Deimos no esté exactamente en el plano con el ecuador de Marte no se consideró importante, y a nadie le importó tratar de explicarlo”, dijo Matija ?uk, autora principal del nuevo estudio y científica investigadora del Instituto SETI, en un comunicado. “Pero una vez que tuvimos una gran idea nueva y la miramos con nuevos ojos, la inclinación orbital de Deimos reveló su gran secreto”.
Ese gran secreto en realidad tiene que ver con Phobos, la otra luna marciana. Como sugiere el nuevo estudio, Phobos se ve atrapado en un ciclo de muerte y renacimiento que ocasionalmente y periódicamente produce anillos alrededor del Planeta Rojo. En realidad, esta teoría fue planteada en 2017 por David Minton, profesor de la Universidad de Purdue y coautor del nuevo estudio, y Andrew Hesselbrock, su estudiante de posgrado en ese momento.
La teoría de la luna cíclica, como se la llama, es un intento de descubrir cómo Marte obtuvo sus dos lunas. Varias teorías han intentado, y no han logrado, explicar cómo estas pequeñas lunas deformadas terminaron en sus configuraciones orbitales actuales. Las teorías populares incluyen asteroides capturados o una colisión entre dos objetos, sin embargo, estas soluciones no son suficientes para explicar las órbitas ecuatoriales súper circulares de las lunas y la extraña inclinación de Deimos.
Aquí es donde entra en juego la teoría de la luna cíclica. Como señaló el artículo de 2017, Phobos se está hundiendo lentamente hacia Marte. Eventualmente, en unos 70 millones de años, el tirón gravitacional de Marte será demasiado para soportar y Phobos se desintegrará, lo que dará como resultado un nuevo anillo marciano. Este anillo eventualmente generará una luna nueva, sustancialmente más pequeña. Esto ha sucedido entre tres y siete veces en los últimos 4.300 millones de años, según Minton y Hesselbrock.
Entonces, ¿qué tiene que ver todo esto con Deimos? Bueno, Deimos no estaría un poco fuera de su alcance ecuatorial si no fuera por un evento como este, según el nuevo estudio.
Utilizando simulaciones por computadora, ?uk y sus colegas demostraron que el nacimiento de una gran luna similar a Phobos, una 20 veces más grande que la actual Phobos, habría tenido un efecto notable en la inclinación orbital de Deimos. Como mostraron los modelos, la luna recién nacida, empujada hacia afuera por el anillo marciano, eventualmente alcanzaría una resonancia orbital 3: 1 con Deimos (en la cual el período orbital de la luna nueva es exactamente tres veces más corto que el período orbital de Deimos). Esto a su vez resultó en la inclinación de dos grados actualmente observada.
“Esta teoría cíclica de la luna marciana tiene un elemento crucial que hace posible la inclinación de Deimos: una luna recién nacida se alejaría del anillo y de Marte”, según el comunicado de prensa de SETI. “Que está en la dirección opuesta a la espiral interna que experimenta Phobos debido a las interacciones gravitacionales con Marte”.
Esto debería haber sucedido, no durante el nacimiento de la luna madre de Phobos, sino durante el nacimiento de su luna abuela hace unos 3 mil millones de años. La edad de los dos objetos coincide perfectamente con esta historia, ya que Deimos tiene miles de millones de años, mientras que Phobos (la versión actual) tiene solo 200 millones de años.
Estos resultados provienen de modelos de computadora, por lo que deben abordarse con precaución. Afortunadamente, hay una próxima misión JAXA, llamada Martian Moons Exploration, en la que una nave espacial explorará ambas lunas e incluso traerá una muestra de Fobos a la Tierra. Esta misión, sin duda, proporcionará más detalles sobre estas lunas y sus escurridizas historias de origen.
Como dijo ?uk en el comunicado de prensa de SETI, “hago cálculos teóricos para vivir, y son buenos, pero hacer que se prueben en el mundo real de vez en cuando es aún mejor”.