¿De dónde provienen los dos satélites naturales de Marte, Phobos y Deimos? Durante mucho tiempo, su forma sugirió que eran asteroides capturados por Marte. Sin embargo, la forma y el curso de sus órbitas contradicen esta hipótesis. Dos independientes ylos estudios complementarios brindan una respuesta a esta pregunta. Uno de estos estudios, que se publicará en The Astrophysical Journal y realizado principalmente por investigadores del CNRS y la Universidad Aix-Marseille [1], descarta la captura de asteroides y muestra que el únicoEl escenario compatible con las propiedades superficiales de Phobos y Deimos es el de una colisión gigante. En el segundo estudio, un equipo de investigadores franceses, belgas y japoneses utilizó simulaciones digitales de vanguardia para mostrar cómo estos satélites podían formarse a partir de los escombros.de una colisión gigantesca entre Marte y un protoplaneta un tercio de su tamaño.
Esta investigación, que es el resultado de la colaboración entre investigadores de la Universidad de París Diderot y el Observatorio Real de Bélgica, en colaboración con el CNRS, la Universidad de Rennes 1 [2] y el Instituto Japonés ELSI, se publica el 4 de julio de 2016 enel periódico Geociencia de la naturaleza.
El origen de las dos lunas marcianas, Phobos y Deimos, seguía siendo un misterio. Debido a su pequeño tamaño y forma irregular, se parecían mucho a los asteroides, pero nadie entendió cómo Marte podría haberlos "capturado" y convertirlos en satélites conórbitas casi circulares y ecuatoriales. Según una teoría competitiva, hacia el final de su formación, Marte sufrió una colisión gigante con un protoplaneta: pero ¿por qué los escombros de tal impacto crearon dos satélites pequeños en lugar de una luna enorme, como la de la Tierra?Una tercera posibilidad es que Phobos y Deimos se formaron al mismo tiempo que Marte, lo que implicaría que tienen la misma composición que su planeta, aunque su baja densidad parece contradecir esta hipótesis. Dos estudios independientes han resuelto el rompecabezas: el marcianolas lunas deben haber surgido de una colisión gigante.
En uno de estos estudios, un equipo de investigadores belgas, franceses y japoneses ofrece, por primera vez, un escenario completo y coherente para la formación de Phobos y Deimos, que se habría creado después de una colisión entre Marte y unEl cuerpo primordial tiene un tercio de su tamaño, de 100 a 800 millones de años después del comienzo de la formación del planeta. Según los investigadores, los escombros de esta colisión formaron un disco muy ancho alrededor de Marte, compuesto por una parte interna densa compuesta de materia en fusión., y una parte externa muy delgada principalmente de gas. En la parte interna de este disco se formó una luna mil veces más grande que Phobos, que desde entonces ha desaparecido. Las interacciones gravitacionales creadas en el disco externo por esta estrella masiva aparentemente actuaron comocatalizador para la recolección de escombros para formar otras lunas más pequeñas y distantes.
Después de unos pocos miles de años, Marte estaba rodeado por un grupo de aproximadamente diez lunas pequeñas y una luna enorme. Unos millones de años después, una vez que el disco de escombros se había disipado, los efectos de las mareas de Marte llevaron a la mayoría de estos satélites de vuelta ael planeta, incluida la luna muy grande. Solo quedaron las dos lunas pequeñas más distantes, Phobos y Deimos.
Debido a la diversidad de fenómenos físicos involucrados, ninguna simulación digital es capaz de modelar todo el proceso. Por lo tanto, el equipo de Pascal Rosenblatt y Sébastien Charnoz tuvo que combinar tres simulaciones sucesivas de vanguardia para proporcionar una descripción de la física detrás del gigantecolisión, la dinámica de los escombros resultantes del impacto y su acumulación para formar satélites, y la evolución a largo plazo de estos satélites.
En un segundo estudio, los investigadores del Laboratoire d'astrophysique de Marseille CNRS / Aix-Marseille Université descartaron la posibilidad de una captura sobre la base de argumentos estadísticos basados en la diversidad composicional del cinturón de asteroides.que la firma de luz emitida por Phobos y Deimos es incompatible con la de la materia primordial que formó Marte meteoritos como la condrita ordinaria, la condrita enstatita y / o la angrita. Por lo tanto, apoyan el escenario de colisión.los satélites están hechos de polvo de grano fino más pequeño que un micrómetro [3].
Sin embargo, según los investigadores, el tamaño muy pequeño de los granos en la superficie de Phobos y Deimos no puede explicarse únicamente como la consecuencia de la erosión del bombardeo por el polvo interplanetario. Esto significa que los satélites estaban desde el principio compuestos degranos finos, que solo pueden formarse por condensación de gas en el área externa del disco de escombros y no del magma presente en la parte interna. Ambos estudios están de acuerdo en este punto. Además, la formación de lunas marcianas a partir de estoslos granos finos también podrían ser responsables de una alta porosidad interna, lo que explicaría su sorprendentemente baja densidad.
La teoría de la colisión gigante, que es corroborada por estos dos estudios independientes, podría explicar por qué el hemisferio norte de Marte tiene una altitud menor que el hemisferio sur: la cuenca Boreal es probablemente los restos de una colisión gigante, comoel que finalmente dio a luz a Phobos y Deimos. También ayuda a explicar por qué Marte tiene dos satélites en lugar de uno solo como nuestra Luna, que también fue creada por una colisión gigante. Esta investigación sugiere que los sistemas de satélites que se crearon dependíanen la velocidad de rotación del planeta, porque en ese momento la Tierra giraba muy rápido en menos de cuatro horas, mientras que Marte giraba seis veces más lentamente.
Nuevas observaciones pronto permitirán saber más sobre la edad y la composición de las lunas marcianas. La agencia espacial de Japón JAXA decidió lanzar una misión en 2022, llamada Mars Moons Exploration MMX, que traerá muestras deFobos a la Tierra en 2027. Su análisis podría confirmar o invalidar este escenario. La Agencia Espacial Europea ESA ha planeado una misión similar en 2024 en asociación con la agencia espacial rusa Roscosmos.
d'astrophysique de Grenoble CNRS / Université Grenoble Alpes, Centre européen de recherche et d'enseignement de géosciences de l'environnement CNRS / Aix-Marseille Université / IRD / Collège de France. Investigación y Tecnología Espaciales Europeas de la ESAEl centro también estuvo involucrado.
[1] Laboratorios franceses involucrados: Laboratoire d'astrophysique de Marseille CNRS / Aix-Marseille Université, Institut de planétologie et
[2] Laboratorios franceses involucrados: Institut de physique du globe de Paris CNRS / IPGP / Université Paris Diderot, Institut de physique de Rennes CNRS / Université de Rennes 1. [3] Milésima de milímetro.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por CNRS . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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