Un ciclo de formación de lunas podría explicar la órbita ligeramente inclinada de la luna Deimos de Marte.
Mares tiene dos lunas que rodean el planeta, llamadas Fobos y Deimos. Durante muchos años, los científicos supusieron que ambas lunas eran asteroides capturados, o rocas espaciales. Pero nuevas investigaciones demuestran que la órbita de Deimos no haría eso posible.
Deimos está muy ligeramente inclinada respecto al ecuador marciano, por sólo dos grados. Inicialmente, la diferencia era tan pequeña que muchos científicos pasaron por alto el asunto.
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«El hecho de que la órbita de Deimos no esté exactamente en el plano con el ecuador de Marte se consideraba poco importante, y nadie se preocupaba por tratar de explicarlo», dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Matija Cuk, científico investigador del Instituto SETI. «Pero una vez que tuvimos una nueva idea y lo miramos con nuevos ojos, la inclinación orbital de Deimos reveló su gran secreto».
El secreto surgió al observar los movimientos de Fobos, que orbita más cerca de la superficie marciana y se adentra lentamente en el planeta. Con el tiempo, Fobos se acercará tanto a Marte que la gravedad del planeta, mucho más grande, tirará de la luna en pedazos, formando un anillo.
Los coautores del estudio, David Minton, profesor de la Universidad de Purdue, y Andrew Hesselbrock, que era su estudiante de posgrado en el momento de la investigación, sugieren que el futuro de Fobos no es un acontecimiento único. Por el contrario, después de que la luna se separe, eventualmente los pedazos se reformarán en otra luna. Esto no sólo le ocurrirá a Fobos, sino que ya ha sucedido otras veces en el pasado marciano.
Esta ruptura y reforma de lunas explicaría a su vez cómo se produjo la inclinación orbital de Deimos.
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«Esta teoría de la luna marciana cíclica tiene un elemento crucial que hace posible la inclinación de Deimos: una luna recién nacida se alejaría del anillo y de Marte … en la dirección opuesta a la espiral hacia adentro que experimenta Fobos debido a las interacciones gravitacionales con Marte», dijo el Instituto SETI en el comunicado.
«Una luna que se desplaza hacia afuera, justo fuera de los anillos, puede encontrar la llamada resonancia orbital, en la que el período orbital de Deimos es tres veces mayor que el de la otra luna», agregó el instituto. «Podemos decir que sólo una luna que se mueva hacia el exterior podría haber afectado fuertemente a Deimos, lo que significa que Marte debe haber tenido un anillo que empuje a la luna interior hacia el exterior»
Esta luna teórica que se mueve hacia el exterior habría sido enorme, 20 veces más masiva que Fobos. Se teoriza que Fobos es dos generaciones más joven que esta luna, que se rompió y reformó dos veces – la segunda vez formando Fobos. Además, la edad de Fobos favorece la teoría. Deimos tiene miles de millones de años, pero Fobos es tan joven como 200 millones de años, lo que significa que se formó cuando los dinosaurios vagaban por la Tierra.
Hasta ahora, ninguna nave espacial ha podido acercarse a ninguna de las dos lunas marcianas para probar las teorías geológicas, pero eso podría cambiar pronto. La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) tiene previsto enviar una misión a Fobos en 2024, denominada Martian Moons Exploration (MMX). Si todo va según lo previsto, MMX recogerá una muestra de Fobos para devolverla a la Tierra.
«Me gano la vida haciendo cálculos teóricos, y son buenos, pero que se comprueben con el mundo real de vez en cuando es aún mejor», dijo Cuk en el comunicado.
La investigación fue presentada en la 236ª reunión de la Sociedad Astronómica Americana, que se celebra virtualmente hasta el 3 de junio. Un artículo basado en el trabajo ha sido aceptado para su publicación en Astrophysical Journal Letters.
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