Las dos lunas de Marte son Fobos y Deimos . [1] Tienen forma irregular. [2] Ambas fueron descubiertas por el astrónomo estadounidense Asaph Hall en agosto de 1877 [3] y llevan el nombre de los personajes gemelos mitológicos griegos Fobos (miedo y pánico) y Deimos (terror y pavor) que acompañaron a su padre Ares ( Marte en la mitología romana, de ahí el nombre del planeta) en la batalla.
En comparación con la Luna de la Tierra , las lunas Fobos y Deimos son pequeñas. Fobos tiene un diámetro de 22,2 km (13,8 mi) y una masa de 1,08 × 1016 kg, mientras que Deimos mide 12,6 km (7,8 mi) de ancho, con una masa de 1,5 × 1015 kg. Fobos orbita más cerca de Marte, con un semieje mayor de 9.377 km (5.827 mi) y un período orbital de 7,66 horas; mientras que Deimos orbita más lejos con un semieje mayor de 23.460 km (14.580 mi) y un período orbital de 30,35 horas.
Han surgido dos hipótesis principales sobre el origen de las lunas: la primera sugiere que se originaron en el propio Marte, tal vez a partir de un evento de impacto gigante que se cree que creó la dicotomía marciana y la cuenca Borealis . La segunda sugiere que son asteroides capturados. Ambas hipótesis son compatibles con los datos actuales, aunque las próximas misiones de retorno de muestras pueden ser capaces de distinguir qué hipótesis es correcta. [4]
La especulación sobre la existencia de las lunas de Marte había comenzado cuando se descubrieron las lunas de Júpiter . Cuando Galileo Galilei (1564-1642), como un informe oculto sobre haber observado dos protuberancias en los lados de Saturno (que más tarde se descubrió que eran sus anillos), utilizó el anagrama smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras para Altissimum planetam tergeminum observavi ("He observado que el planeta más distante tiene una forma triple"), Johannes Kepler (1571-1630) lo había malinterpretado y lo había convertido en Salve umbistineum geminatum Martia proles ("Hola, gemelos furiosos, hijos de Marte"). [5]
Tal vez inspirado por Kepler (y citando la tercera ley de Kepler del movimiento planetario ), la sátira de Jonathan Swift Los viajes de Gulliver (1726) se refiere a dos lunas en la Parte 3, Capítulo 3 (el "Viaje a Laputa "), en el que se describe a los astrónomos de Laputa como los que descubrieron dos satélites de Marte orbitando a distancias de 3 y 5 diámetros marcianos con períodos de 10 y 21,5 horas. Fobos y Deimos (ambos encontrados en 1877, más de un siglo después de la novela de Swift) tienen distancias orbitales reales de 1,4 y 3,5 diámetros marcianos, y sus respectivos períodos orbitales son 7,66 y 30,35 horas. [6] [7] En el siglo XX, VG Perminov, un diseñador de naves espaciales de las primeras naves espaciales soviéticas a Marte y Venus , especuló que Swift encontró y descifró registros que los marcianos dejaron en la Tierra. [8] Sin embargo, la opinión de la mayoría de los astrónomos es que Swift simplemente estaba empleando un argumento común de la época, que como los planetas interiores Venus y Mercurio no tenían satélites, la Tierra tenía uno y Júpiter tenía cuatro (conocidos en ese momento), Marte por analogía debía tener dos. Además, como aún no habían sido descubiertos, se razonó que debían ser pequeños y cercanos a Marte. Esto llevaría a Swift a hacer una estimación aproximadamente precisa de sus distancias orbitales y períodos de revolución. Además, Swift podría haber sido ayudado en sus cálculos por su amigo, el matemático John Arbuthnot . [9]
El cuento de Voltaire de 1752 " Micromégas ", sobre un visitante extraterrestre a la Tierra, también hace referencia a dos lunas de Marte. Voltaire presumiblemente fue influenciado por Swift. [10] [11] En reconocimiento a estas referencias literarias, dos cráteres en Deimos se llaman Swift y Voltaire , [12] [13] mientras que en Fobos hay uno llamado regio , Laputa Regio , y uno llamado planitia , Lagado Planitia , ambos nombrados en honor a lugares de Los viajes de Gulliver (la ficticia Laputa , una isla voladora, y Lagado , capital imaginaria de la nación ficticia Balnibarbi ). [14] Muchos de los cráteres en Fobos también llevan el nombre de personajes de Los viajes de Gulliver . [15]
Asaph Hall descubrió Deimos el 12 de agosto de 1877 aproximadamente a las 07:48 UTC y Fobos el 18 de agosto de 1877, en el Observatorio Naval de los Estados Unidos (el Antiguo Observatorio Naval en Foggy Bottom) en Washington, DC , aproximadamente a las 09:14 GMT (fuentes contemporáneas, utilizando la convención astronómica anterior a 1925 que comenzaba el día al mediodía, [16] dan la hora del descubrimiento como el 11 de agosto a las 14:40 y el 17 de agosto a las 16:06 hora media de Washington respectivamente). [17] [18] [19] En ese momento, estaba buscando deliberadamente lunas marcianas. Hall había visto previamente lo que parecía ser una luna marciana el 10 de agosto, pero debido al mal tiempo, no pudo identificarlas definitivamente hasta más tarde.
Hall registró su descubrimiento de Fobos en su cuaderno de la siguiente manera: [20]
- "Repetí el examen en la primera parte de la noche del 11 [de agosto de 1877], y nuevamente no encontré nada, pero al intentarlo nuevamente algunas horas después encontré un objeto débil en el lado siguiente y un poco al norte del planeta. Apenas tuve tiempo de asegurar una observación de su posición cuando la niebla del río detuvo el trabajo. Esto fue a las dos y media de la noche del 11. El tiempo nublado intervino durante varios días.
- "El 15 de agosto, el tiempo parecía más prometedor y dormí en el observatorio. A las 11 el cielo se despejó con una tormenta y se reanudó la búsqueda. Sin embargo, la atmósfera estaba en muy malas condiciones y Marte estaba tan ardiente e inestable que no se podía ver nada del objeto, que ahora sabemos que en ese momento estaba tan cerca del planeta que era invisible.
- "El 16 de agosto se encontró nuevamente el objeto en el lado opuesto del planeta, y las observaciones de esa noche mostraron que se movía con el planeta y, si era un satélite, estaba cerca de una de sus elongaciones. Hasta ese momento no le había dicho nada a nadie en el Observatorio sobre mi búsqueda de un satélite de Marte, pero al salir del observatorio después de estas observaciones del 16, alrededor de las tres de la mañana, le dije a mi asistente, George Anderson, a quien le había mostrado el objeto, que creía haber descubierto un satélite de Marte. También le dije que se mantuviera callado porque no quería que se dijera nada hasta que el asunto estuviera fuera de toda duda. No dijo nada, pero el asunto era demasiado bueno para guardarlo y lo solté yo mismo. El 17 de agosto, entre la una y las dos, mientras reducía mis observaciones, el profesor Newcomb entró en mi habitación para comer su almuerzo y le mostré mis medidas del débil objeto cerca de Marte, que demostraban que se movía con el planeta.
- "El 17 de agosto, mientras esperábamos y observábamos la luna exterior, se descubrió la luna interior. Las observaciones del 17 y el 18 pusieron fuera de toda duda el carácter de estos objetos y el descubrimiento fue anunciado públicamente por el almirante Rodgers."
El telescopio utilizado para el descubrimiento fue el refractor (telescopio con lente) de 26 pulgadas (66 cm) que entonces se encontraba en Foggy Bottom. [21] En 1893, la lente se volvió a montar y se colocó en una nueva cúpula, donde permanece hasta el siglo XXI. [22]
Los nombres, originalmente escritos Phobus y Deimus , respectivamente, fueron sugeridos por Henry Madan (1838-1901), maestro de ciencias de Eton , del Libro XV de la Ilíada , donde Ares invoca al miedo y al susto. [23] La nieta del hermano de Henry Madan, Falconer Madan, fue Venetia Burney , quien sugirió por primera vez el nombre de Plutón .
En 1959, Walter Scott Houston perpetró una famosa broma del Día de los Inocentes en la edición de abril del Great Plains Observer , afirmando que "el Dr. Arthur Hayall de la Universidad de las Sierras informa que las lunas de Marte son en realidad satélites artificiales". Tanto el Dr. Hayall como la Universidad de las Sierras eran ficticios. La broma ganó atención mundial cuando la afirmación de Houston fue repetida en serio por un científico soviético, Iosif Shklovsky , [24] quien, basándose en una estimación de densidad posteriormente refutada, sugirió que Fobos era una carcasa metálica hueca .
Se han llevado a cabo búsquedas de satélites adicionales. En 2003, Scott S. Sheppard y David C. Jewitt inspeccionaron casi toda la esfera Hill de Marte en busca de satélites irregulares . Sin embargo, la luz dispersada de Marte les impidió buscar en los pocos minutos de arco interiores donde se encuentran los satélites Fobos y Deimos. No se encontraron nuevos satélites hasta una magnitud roja límite aparente de 23,5, que corresponde a radios de aproximadamente 0,09 km utilizando un albedo de 0,07. [25]
Si se observa desde la superficie de Marte cerca de su ecuador, una Fobos llena parecería aproximadamente un tercio del tamaño de una luna llena en la Tierra. Tiene un diámetro angular de entre 8' (ascendente) y 12' (arriba). Debido a su órbita cercana, parecería más pequeña cuando el observador esté más lejos del ecuador marciano hasta que se hunde completamente debajo del horizonte a medida que el observador se acerca a los polos; por lo tanto, Fobos no es visible desde los casquetes polares de Marte. Deimos se vería más como una estrella brillante o un planeta (solo un poco más grande de cómo se ve Venus desde la Tierra) para un observador en Marte. Tiene un diámetro angular de aproximadamente 2'. El diámetro angular del Sol visto desde Marte, por el contrario, es de aproximadamente 21'. Por lo tanto, no hay eclipses solares totales en Marte, ya que las lunas son demasiado pequeñas para cubrir completamente al Sol. Por otro lado, los eclipses lunares totales de Fobos ocurren casi todas las noches. [26]
Los movimientos de Fobos y Deimos parecen muy diferentes a los de la Luna de la Tierra. La veloz Fobos sale por el oeste, se pone por el este y vuelve a salir en tan solo once horas, mientras que Deimos, al estar apenas fuera de la órbita sincrónica , sale como se espera por el este, pero muy lentamente. A pesar de su órbita de 30 horas, tarda 2,7 días en ponerse por el oeste, ya que se retrasa lentamente respecto de la rotación de Marte.
Ambas lunas están bloqueadas por las mareas , presentando siempre la misma cara hacia Marte. Dado que Fobos orbita Marte más rápido de lo que el propio planeta gira, las fuerzas de marea están disminuyendo lenta pero constantemente su radio orbital. En algún momento en el futuro, cuando caiga dentro del límite de Roche , Fobos se romperá por estas fuerzas de marea y se estrellará contra Marte o formará un anillo. [27] [28] Varias cadenas de cráteres en la superficie marciana, inclinadas más desde el ecuador cuanto más antiguas son, sugieren que puede haber habido otras lunas pequeñas que sufrieron el destino esperado de Fobos, y que la corteza marciana en su conjunto se desplazó entre estos eventos. [29] Deimos, por otro lado, está lo suficientemente lejos como para que su órbita esté siendo impulsada lentamente, [30] similar a la Luna de la Tierra.
5 de marzo de 2024: la NASA publicó imágenes de los tránsitos de la luna Deimos , la luna Fobos y el planeta Mercurio vistos por el rover Perseverance en el planeta Marte.
El origen de las lunas marcianas todavía es controvertido. [32] Fobos y Deimos tienen mucho en común con los asteroides carbonáceos de tipo C , con espectros , albedo y densidad muy similares a los de los asteroides de tipo C o D. [33] Basándose en su similitud, una hipótesis es que ambas lunas pueden ser asteroides del cinturón principal capturados . [7] [34] Ambas lunas tienen órbitas muy circulares que se encuentran casi exactamente en el plano ecuatorial de Marte , y por lo tanto un origen de captura requiere un mecanismo para circularizar la órbita inicialmente altamente excéntrica y ajustar su inclinación en el plano ecuatorial, muy probablemente mediante una combinación de arrastre atmosférico y fuerzas de marea , [35] aunque no está claro que haya tiempo suficiente para que esto ocurra en el caso de Deimos. [32] La captura también requiere disipación de energía. La atmósfera actual de Marte es demasiado delgada para capturar un objeto del tamaño de Fobos mediante frenado atmosférico. [32] Geoffrey Landis ha señalado que la captura podría haber ocurrido si el cuerpo original fuera un asteroide binario que se separó bajo fuerzas de marea. [34]
Fobos podría ser un objeto del Sistema Solar de segunda generación que se fusionó en órbita después de que se formara Marte, en lugar de formarse simultáneamente a partir de la misma nube de nacimiento que Marte. [36]
Otra hipótesis es que Marte estuvo rodeado alguna vez por muchos cuerpos del tamaño de Fobos y Deimos, tal vez expulsados a su órbita por una colisión con un gran planetesimal . [37] La alta porosidad del interior de Fobos (basada en la densidad de 1,88 g/cm 3 , se estima que los huecos comprenden entre el 25 y el 35 por ciento del volumen de Fobos) es incompatible con un origen asteroidal. [38] Las observaciones de Fobos en el infrarrojo térmico sugieren una composición que contiene principalmente filosilicatos , que son bien conocidos en la superficie de Marte. Los espectros son distintos de los de todas las clases de meteoritos de condrita , lo que nuevamente apunta en dirección opuesta a un origen asteroidal. [39] Ambos conjuntos de hallazgos respaldan un origen de Fobos a partir de material expulsado por un impacto en Marte que se reacrecionó en la órbita marciana, [40] similar a la teoría predominante sobre el origen de la luna de la Tierra.
Las lunas de Marte pueden haber comenzado con una enorme colisión con un protoplaneta de un tercio de la masa de Marte que formó un anillo alrededor de Marte. La parte interior del anillo formó una gran luna. Las interacciones gravitacionales entre esta luna y el anillo exterior formaron Fobos y Deimos. Más tarde, la gran luna chocó contra Marte, pero las dos lunas pequeñas permanecieron en órbita. Esta teoría concuerda con la superficie de grano fino de las lunas y su alta porosidad. El disco exterior crearía material de grano fino. [41] [42] Las simulaciones sugieren que el objeto que colisionó con Marte tenía que estar dentro del rango de tamaño de Ceres y Vesta porque un impacto mayor habría creado un disco más masivo y lunas que habrían impedido la supervivencia de lunas diminutas como Fobos y Deimos. [43]
Más recientemente, Amirhossein Bagheri y sus colegas de ETH Zurich y el Observatorio Naval de EE. UU . propusieron una nueva hipótesis sobre el origen de las lunas. Al analizar los datos sísmicos y orbitales de la misión Mars InSight y otras misiones, propusieron que las lunas nacieron de la ruptura de un cuerpo padre común hace alrededor de 1 a 2.7 mil millones de años. El progenitor común de Fobos y Deimos probablemente fue golpeado por otro objeto y se hizo añicos para formar Fobos y Deimos. [44] Pero un artículo reciente sugiere que parece poco probable que Fobos y Deimos se separen directamente de una sola luna ancestral. [45] Usan simulaciones de N cuerpos para mostrar que el escenario de una sola luna ancestral debería resultar en un impacto entre las dos lunas, lo que llevaría a un anillo de escombros en 10 4 años.
Otra sugerencia es que Marte fue golpeado por un objeto proveniente de más allá de la órbita de Saturno o Neptuno, de aproximadamente un 3% de la masa del planeta y compuesto por al menos un 30% y hasta un 70% de hielo de agua. Esto crearía un disco alrededor del planeta con grandes cantidades de agua que lo enfriaron y cambiaron la composición química de las rocas, probablemente produciendo un tipo de minerales llamados filosilicatos . [46]
Aunque muchas sondas marcianas proporcionaron imágenes y otros datos sobre Fobos y Deimos, sólo unas pocas estaban dedicadas a estos satélites y tenían como objetivo realizar un sobrevuelo o aterrizaje en la superficie.
En 1988 se lanzaron con éxito dos sondas del programa soviético Fobos , pero ninguna de ellas realizó los aterrizajes con saltos previstos en Fobos y Deimos debido a fallos (aunque Phobos 2 fotografió con éxito Fobos). La sonda rusa postsoviética Fobos-Grunt estaba destinada a ser la primera misión de retorno de muestras desde Fobos, pero una falla del cohete la dejó varada en la órbita terrestre en 2011. Los esfuerzos para reactivar la nave no tuvieron éxito, y cayó de nuevo a la Tierra en un reingreso descontrolado el 15 de enero de 2012, sobre el océano Pacífico , al oeste de Chile . [47] [48] [49]
En 1997 y 1998, la misión Aladdin fue seleccionada como finalista en el Programa Discovery de la NASA . El plan era visitar tanto Fobos como Deimos, y lanzar proyectiles a los satélites. La sonda recogería el material expulsado mientras realizaba un vuelo lento. Estas muestras serían devueltas a la Tierra para su estudio tres años después. Finalmente, la NASA rechazó esta propuesta a favor de MESSENGER , una sonda a Mercurio. [50]
En 2007, la Agencia Espacial Europea y EADS Astrium propusieron y desarrollaron una misión a Fobos en 2016 con un módulo de aterrizaje y retorno de muestras, pero esta misión nunca se realizó. La Agencia Espacial Canadiense ha estado considerando la misión de Reconocimiento de Fobos y Exploración Internacional de Marte (PRIME) a Fobos con orbitador y módulo de aterrizaje desde 2007. Desde 2013, la NASA desarrolló el concepto de misión Phobos Surveyor con un orbitador y un pequeño rover. [51] [52] La misión PADME de la NASA fue diseñada para realizar múltiples sobrevuelos de las lunas marcianas, pero no fue elegida para su desarrollo. [53] Además, la NASA está evaluando OSIRIS-REx II , misión conceptual para un retorno de muestras desde Fobos. [54] Se ha conceptualizado otra misión de retorno de muestras desde Deimos, llamada Gulliver . [55]
JAXA planea lanzar la misión Martian Moons eXploration (MMX) en 2026 para traer de vuelta las primeras muestras de Fobos. [56] [57] La nave espacial entrará en órbita alrededor de Marte, luego se trasladará a Fobos, [58] y aterrizará una o dos veces y recogerá partículas de regolito similares a la arena utilizando un sistema neumático simple. [59] La misión de aterrizaje tiene como objetivo recuperar un mínimo de 10 g (0,35 oz) de muestras. [60] [61] Luego, la nave espacial despegará de Fobos y realizará varios sobrevuelos de la luna más pequeña Deimos antes de enviar el Módulo de Retorno de regreso a la Tierra , llegando en julio de 2029. [58] [56]
![Fobos (1998).[62]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/23/Phobosmgs.gif/1280px-Phobosmgs.gif)
Una idea es que Fobos y Deimos, la otra luna de Marte, sean asteroides capturados.
{{cite web}}: CS1 maint: URL no apta ( enlace )Dentro de unos 100 millones de años, es probable que Fobos quede destrozada por la tensión causada por las implacables fuerzas de marea, y los escombros formen un anillo en descomposición alrededor de Marte.
{{cite web}}: CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
