Un fotogramma dell’animazione dell’Esa che mostra Deimos che sta per eclissare Giove. Crediti: Esa/Dlr/Fu Berlin
Dall’arrivo nell’orbita marziana nel 2003, il satellite dell’Agenzia spaziale europea (Esa) Mars Express osserva regolarmente la geologia del Pianeta rosso e monitora le sue lune – Phobos e Deimos – per fare luce sulla composizione della loro superficie e sulla loro origine. Inoltre, monitora le loro orbite.
Le lune subiscono forze mareali piuttosto intense da parte di Marte, che fa oscillare costantemente le loro orbite. Basti pensare che Phobos orbita a soli 6000 chilometri da Marte (per confronto, la Luna orbita a circa 380mila chilometri dalla Terra) e si sta muovendo verso il pianeta. Deimos invece si sta allontanando. Tuttavia, a causa della luminosità di Marte rispetto a questi piccoli corpi, è difficile misurare le loro orbite dalla Terra.
Il fortuito allineamento di Deimos, passato davanti a Giove il 14 febbraio 2022, ha consentito di individuare con maggiore precisione la posizione e l’orbita della piccola luna: misurando la durata dell’occultazione è stato infatti possibile calcolare la sua orbita. Un tale allineamento è estremamente insolito perché Deimos deve trovarsi esattamente nel piano orbitale delle lune di Giove affinché avvenga.
La sequenza animata di 80 immagini della telecamera stereo ad alta risoluzione (Hrsc) mostra la superficie irregolare della piccola luna di appena 15 chilometri, mentre passava davanti a Giove. Per via della loro distanza di quasi 750 milioni di chilometri da Mars Express, pari a cinque volte la distanza tra la Terra e il Sole, le lune di Giove appaiono come piccole macchie bianche.
L’animazione mostra per la prima volta Deimos che passa davanti alla luna ghiacciata Europa. In successione, vengono oscurati la luna più grande del Sistema solare, Ganimede, e il gigante gassoso Giove (che appare come una grande macchia bianca al centro dell’immagine). Poi è la volta dell’eclissi di Io, la luna vulcanica estremamente attiva di Giove la cui dimensione è simile alla luna terrestre, e infine di Callisto.
Deimos sembra oscillare nell’animazione a causa dei piccoli movimenti ondulatori di Mars Express, mentre ruota per mettere la telecamera Hrsc in posizione. Anche il movimento delle ali solari, che si estendono per 12 metri dal corpo della sonda, così come due lunghe antenne radar, contribuiscono alle piccole vibrazioni.
Ricordiamo che Giove e le sue tre lune ghiacciate più grandi saranno visitate dalla missione Jupiter Icy moons Explorer (Juice) guidata dall’Esa, il cui lancio è previsto nel 2023 con arrivo nel sistema di Giove nel 2031. Juice effettuerà il sorvolo delle lune Ganimede, Callisto ed Europa per studiarne la superficie e l’interno, che si pensa ospiti degli oceani. Queste osservazioni aiuteranno a studiare le condizioni per l’emergere della vita nel Sistema solare e come si formano i pianeti.
Dopo aver ripreso l’allineamento con Giove, Mars Express ha osservato il momento in cui Deimos è stato oscurato dal fratello maggiore, Phobos, che misura circa 27 chilometri lungo il suo asse più esteso. L’animazione è composta da 19 immagini Hrsc, scattate il 30 marzo 2022 quando Phobos si trovava a 12.261 chilometri di distanza dalla telecamera. Da questa prospettiva è difficile vedere la differenza di dimensioni tra le lune marziane, poiché Deimos è più lontano dalla telecamera, a una distanza di 27.907 chilometri.
Molto è ancora sconosciuto sulla formazione e composizione delle lune di Marte. Le future missioni, come la missione Martian Moon eXploration (Mmx) guidata dalla Jaxa con il contributo dell’Esa, aiuteranno a fare luce su vari aspetti. Mmx osserverà Deimos e posizionerà un lander su Phobos per raccogliere un campione dalla superficie e mandarlo sulla Terra.
Sono necessarie misurazioni orbitali precise, come quelle fornite dalle occultazioni, per individuare le posizioni esatte delle lune per missioni future come Mmx e Juice. Nel giugno 2022, i dati orbitali di Europa sono stati perfezionati per la missione Juice attraverso l’occultazione di una stella, prevista utilizzando la missione Gaia di Esa. In 14 anni, le osservazioni di Mars Express delle lune, comprese le occultazioni con altri oggetti del Sistema solare, hanno consentito una correzione di 1-2 chilometri nella nostra conoscenza di dove si trovano le lune, con una precisione dell’ordine di poche centinaia di metri.