Rappresentazione artistica dell’impatto gigante che avrebbe originato Phobos e Deimos, così come il bacino Borealis di Marte. Crediti: Université Paris Diderot / Labex UnivEarthS 2016
Di taglia piccola e irregolare forma Phobos e Deimos, i due satelliti di Marte, erano stati scambiati per asteroidi ma non era chiaro come Marte avesse potuto catturarli e soprattutto come avessero assunto la loro orbita circolare ed equatoriale. E poi, perché due satelliti invece che un’enorme luna come per la Terra? Due studi indipendenti tra loro forniscono risposte a questi interrogativi. Tre gli istituti coinvolti nel primo studio, l’università di Parigi, il Royal Obeservatory del Belgio e l’istituto giapponese ELSI mentre il secondo (di T. Ronnet et al., “Reconciling the Orbital and Physical Properties of the Martian Moons,” in pubblicazione sulla rivista The Astrophysical Journal) è guidato da ricercatori del Laboratorio di Astrofisica di Marsiglia.
Una collisione gigante tra Marte e un protopianeta, avvenuta tra i 100 e gli 800 milioni di anni dopo la formazione del Pianeta rosso risolve il cruciverba sul come, dove e quando i due satelliti naturali si siano formati. Secondo i ricercatori, i detriti di questa collisione gigante hanno formato un largo disco intorno a Marte composto da una parte interna di materiale denso e una sottile più esterna composta di gas.
La parte più interna di questo disco ha formato una luna di dimensioni pari a mille volte Phobos, che è andata dispersa. Le interazioni gravitazionali hanno fatto il resto, formando lune più distanti e più piccole. Circa pochi milioni di anni più tardi, gli effetti delle maree marziane hanno cancellato quanto prodotto durante la collisione gigante, compresa la grande luna, facendo precipitare sulla superficie marziana i detriti in orbita e lasciando a testimonianza dell’impatto solo le due piccole lune più distanti da Marte: Phobos e Deimos.
L’intero processo non può essere riprodotto nella sua interezza ma il primo studio combina tre modelli per spiegare la conseguenza in termini fisici prodotta dall’impatto, la dinamica dei detriti, la loro natura e evoluzione dei satelliti del grande pianeta marziano.
Il secondo studio avvalora l’ipotesi della collisione gigante basandosi sulla incompatibilità tra la natura e la composizione della materia asteroidale dei satelliti di Marte. L’abbondante presenza di piccoli granelli di polvere che cospargono la superficie delle due lune marziane non può essere semplicemente spiegata dall’erosione dei due corpi celesti provocata dal pulviscolo interplanetario, ma rispondono all’ipotesi che possano essere stati formati dalla condensazione di detriti esterni al disco iniziale. Questo processo spiega anche la elevata porosità delle lune e la loro sorprendente bassa densità.
La teoria della collisione gigante farebbe luce anche su come mai l’emisfero a nord di Marte abbia una così bassa altitudine rispetto all’emisfero sud. L’area del bacino Borealis è molto probabilmente quello che resta del devastante impatto come quello che ha prodotto Phobos e Deimos. Ma resta la domanda finale: “perché due e non un solo grande satellite, come per la Terra?” il sistema di satelliti naturali dei pianeti, ci dicono i ricercatori, dipende solo dalla velocità di rotazione che differenzia la Terra da Marte. Il Pianeta rosso è più lento del Pianeta azzurro.