El gran misterio de las lunas más pequeñas de Marte podría resolverse pronto
¿Cuál es el origen de Fobos y Deimos? La Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial quiere descubrirlo.
Las dos pequeñas lunas de Marte, conocidas como Fobos (aproximadamente 22 km de diámetro), y Deimos (aproximadamente 13 km de diámetro), han sido objeto de perplejidad entre los científicos durante décadas, y su origen continúa siendo motivo de un vivo debate. Algunos teorizan que estas lunas podrían estar compuestas por restos residuales generados a raíz del impacto de un cuerpo celeste, ya sea un planeta o un gran asteroide, contra la superficie de Marte.
En contraposición, existe una hipótesis contraria que sugiere que estas lunas son asteroides que fueron atrapados por la atracción gravitatoria de Marte y quedaron "aprisionados" en órbita.
Para desentrañar este misterio, se hace imprescindible obtener material de la superficie de estas lunas para su posterior análisis en la Tierra. Afortunadamente, la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA en inglés) tiene previsto lanzar una misión denominada "Exploración de las Lunas Marcianas" (abreviado MMX en inglés) en septiembre de 2024, con el propósito de explorar Fobos y Deimos. Esta misión se llevará a cabo gracias a un cohete de diseño reciente, el H-3, que actualmente está en proceso de desarrollo.
Se prevé que el H-3 alcanzará la órbita marciana en 2025. Llegados a ese punto, orbitará alrededor de Fobos y finalmente recopilará muestras de su superficie para traerlas de vuelta a la Tierra en 2029. En total, y si todo va bien, la misión durará unos 5 años.
La operación MMX se suma a una serie de misiones recientes que han traído material del espacio a la Tierra. A saber: la misión Hayabusa2 de JAXA al asteroide Ryugu, la misión Osiris-Rex de la NASA al asteroide Bennu y la misión Chang'e 5 de la Agencia Espacial Tripulada de China a la Luna.
Dos teorías que esperan ser validadas
En caso de que el origen de estas lunas estuviera relacionado con un impacto, se esperaría encontrar material en Fobos que compartiera similitudes con las características de Marte. Aunque aún no disponemos de material directamente traído de Marte, contamos con una roca que fue expulsada de la superficie de Marte y que finalmente llegó a la Tierra. Estos meteoritos podrían ser análogos al material de Fobos, lo que brindaría una valiosa base de comparación.
Por otro lado, si consideramos un origen de asteroides capturados por la orbita de Marte, sería más plausible encontrar material en Fobos similar al que se encuentra en otros asteroides de nuestro sistema solar. La hipótesis predominante al respecto es que estas lunas están compuestas por el mismo tipo de roca que los meteoritos, conocidos como condritas carbonáceas. Afortunadamente, disponemos de una abundante cantidad de estos meteoritos y muestras con las cuales podríamos cotejar el material de Fobos.
El análisis de isótopos de oxígeno será una herramienta fundamental para dilucidar el origen de estas dos lunas una vez que se obtenga el material en el laboratorio. Los isótopos son variantes de elementos cuyos núcleos contienen diferentes números de partículas llamadas neutrones. El oxígeno, por ejemplo, presenta tres isótopos estables, con masas atómicas de 16, 17 y 18.
La relación entre los isótopos de oxígeno-17/oxígeno-16 y oxígeno-18/oxígeno-16, conocida como Δ17O, es característica de objetos celestes específicos. Dependiendo de la región en la que se forme un cuerpo rocoso en el sistema solar, este adquiere una composición de oxígeno única que queda registrada en sus rocas. Por ejemplo, las rocas terrestres tienen un Δ17O cercano a 0, mientras que los meteoritos de Marte poseen un Δ17O de aproximadamente ~0.3. Por lo tanto, se pueden distinguir fácilmente las rocas terrestres de los meteoritos marcianos.
Aunque aún no se han detallado las fases o procesos de la misión MMX, es evidente que el análisis de oxígeno puede ser una herramienta altamente poderosa para desentrañar el origen de las lunas de Marte. Debería ocupar un lugar destacado en la lista de prioridades de la misión una vez que se recojan las muestras y se devuelvan a la Tierra.
En caso de que Fobos sea verdaderamente un fragmento antiguo de Marte, podría estar compuesto por el material más primitivo del planeta rojo. Marte ha experimentado una serie de procesos que han alterado las rocas en su superficie, incluyendo la erosión causada por el viento y la influencia del agua. Se sabe que Marte albergó agua en algún momento, y esta agua probablemente se originó a partir de una combinación de asteroides, cometas y actividad volcánica. Además, Marte solía tener una atmósfera densa, lo que permitía la presencia de agua líquida en su superficie.
En contraste, Fobos ha permanecido como un cuerpo sin atmósfera donde no han tenido lugar procesos significativos como la alteración causada por el agua, a pesar de que es posible que haya experimentado eventos de impacto menores. Por lo tanto, las muestras recopiladas de Fobos podrían ofrecer una visión crucial sobre el contenido original de agua en Marte y los procesos que tuvieron lugar en las etapas iniciales del sistema solar.
