Phobos è segnato dalle forze di marea prodotte da Marte

La tensione delle forze mareali segna la superficie del più grande dei satelliti di Marte, che orbita ad appena 6.000 km dalla superficie del Pianeta Rosso.

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Immagine a colori di Phobos con in basso a destra il cratere da impatto Stickney. Sono evidenti le striature che si pensava fossero fratture provocare dall’impatto che ha formato il cratere. Un nuovo studio indica invece che potrebbero essere prodotte dalle forze di marea indotte da Marte.|NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Marte ha due piccoli satelliti, scoperti dall'astronomo americano Asaph Hall nel 1877. Di forma irregolare e allungata, sono Deimos (che in greco significa "terrore") e Phobos ("paura"), dal nome dei due attendenti di Marte: "Egli ordina al Terrore e alla Paura di preparare i loro destrieri. E lui stesso riveste l'armatura scintillante" (Iliade, XV).

 

catturati da Marte? Phobos è un corpo dai contorni irregolari e misura appena 13,5 x 10,8 x 9,4 km. Orbita attorno a Marte a circa 6.000 km dalla superficie con un periodo di 7 ore e 39 minuti, che è anche il periodo di rotazione attorno al proprio asse. Come nel caso della Luna e della stragrande maggioranza degli altri satelliti, infatti, rotazione e rivoluzione si sono sincronizzate nel tempo (è il motivo per cui i satelliti rivolgono sempre la stessa faccia al pianeta). La superficie di Phobos è molto scura,  ha una riflettività (albedo) di appena il 6% ed è costellata di crateri da impatto.

 

Qui sotto, un breve filmato ottenute combinando le immagini di Phobos riprese dalla sonda europea Mars Express, che dal dicembre 2003 studia il Pianeta Rosso.

 

 

Deimos ha la forma di un uovo, con dimensioni di 7,5 x 6,1 x 5,5 km. Il suo periodo di rotazione, pari a quello di rivoluzione, è di 30 ore e 18 minuti, mentre la distanza media da Marte è di circa 20.000 km. Come Phobos, anche la superficie di Deimos è segnata da crateri da impatto.

 

I due satelliti sono simili per composizione chimica e densità (meno di 2 g/cm cubo) agli asteroidi di tipo C (carboniosi), ed è possibile che si tratti di oggetti catturati in tempi remoti dal campo gravitazionale di Marte.

 

Luna tormentata. Phobos è caratterizzato da una raggiera di lunghe scanalature poco profonde che si diramano da un grande cratere da impatto Stickney (in foto). Sino a poco tempo fa si pensava che le “crepe” fossero il segno delle fratture prodotte nella struttura di Phobos dall’impatto che ha generato Stickney, ma i risultati di un nuovo studio indicano che con molta probabilità si tratta dei primi segni di cedimento strutturale del satellite, dovuto dalle forze mareali indotte dal campo gravitazionale di Marte, che alla fine distruggerà questa piccola luna.


Phobos è il satellite più vicino al suo pianeta rispetto a qualsiasi altra luna del Sistema Solare e la sua distanza da Marte diminuisce di circa 2 metri ogni secolo e in un periodo compreso tra 30 e 50 milioni di anni lo stress indotto dalle forze di marea causeranno la sua completa distruzione.

 

Un primo piano del cratere da impatto Stickney ripreso dalla sonda della NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nel 2008. Il piccolo cratere all'interno di Stickney, denominato Limtoc, ha un diametro di circa 2 km. | NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

 

L'abbraccio mortale. «Crediamo che Phobos abbia già iniziato a cedere», spiega Terry Hurford del Goddard Space Flight Center (GSFC) della NASA, «e i solchi sono il primo segno di questo cedimento. Inizialmente si riteneva che le scanalature fossero state prodotte in seguito all'impatto che generò il cratere Stickney - una collisione talmente potente che ha quasi distrutto Phobos. Tuttavia analisi più approfondite hanno rivelato che i solchi sono centrati su un punto focale vicino ma esterno rispetto al cratere.»

 

Un altro scenario proposto in passato è che le scanalature fossero il risultato di numerosi impatti minori da parte di materiale espulso da Marte. Tuttavia, secondo le simulazioni eseguite da Hurford e dal suo team, l'unica spiegazione plausibile è che i solchi siano stati originati dalla deformazione di Phobos provocata dalle forze mareali esercitate da Marte.

 

 

Quando le sonde Viking trasmisero le prime immagini ravvicinate di Phobos si pensava che questa piccola luna fosse un corpo solido, dal nucleo fino alla superficie. Ora, nuove teorie suggeriscono invece che l'interno di Phobos possa essere molto meno compatto e coeso, avvolto da uno strato di regolite (materiale polveroso che ricopre molti corpi celesti privi di atmosfera) spesso circa 100 metri.

 

Nonostante le forze mareali di Marte attualmente non dovrebbero ancora essere sufficienti a generare solchi come quelli osservati, si pensa che il comportamento dello strato più esterno possa amplificare lo stress. Il cuore “molle”, infatti, sarebbe facilmente sensibile alle forze mareali marziane, mutando forma e costringendo così lo strato esterno ad adattarsi. Questo, poi, si comporterebbe elasticamente, accumulando stress con un conseguente collasso strutturale.

 

 

I modelli messi a punto per simulare gli stress mareali di Marte sulla struttura interna di Phobos sono riusciti a produrre solchi molto simili a quelli osservati sulla superficie della piccola luna.

 

Ad un destino simile potrebbe essere candidato Tritone, il più grande dei 14 satelliti di Nettuno, che sta lentamente ricadendo verso il pianeta gigante e presenta già una superficie costellata di fratture.

14 Novembre 2015 | Mario Di Martino