Destrucción de Fobos y un anillo para Marte

Extractado y ampliado de Sky and Telescope y NASA

Astrónomos especialistas en dinámica planetaria, predicen en un reciente paper, que la mayor de las dos lunas de Marte se romperá para crear un anillo, y finalmente golpeará al planeta – o ambas cosas – en unos 20 a 40 millones de años.

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Aunque se presuponía desde hace mucho, ahora hay algunos detalles mas sobre como sucederá.

Las dos lunas del planeta rojo, descubierto por Asaph Hall en 1877, son pequeñas y de forma irregular.

Deimos circula cada 30,3 horas desde una órbita que los promedios 20.100 km de altura.

Fobos, de 27 km de largo, órbitas solo 5,980 kilómetros sobre la superficie marciana.

Fobos
Fobos fotografiado por la nave Viking. A la derecha el enorme cráter Stickney. Sobre la superficie, finas estrías o rajaduras, casi horizontales.

De hecho, Fobos orbita más cerca de su planeta que cualquier otra luna en el sistema solar. Eso no es una buena cosa.

El limite de Roche es la distancia dentro de la cual un objeto lo suficientemente grande es destruido por la fuerza de marea gravitacional del objeto mayor.

El limite de Roche para Marte es de 8500 km desde el centro, y Fobos se encuentra a 9600 km…. muy cerca.

A diferencia de nuestra luna, que se esta alejando, Fobos esta cayendo lentamente hacia Marte, a 1,8 cm por año.

Los especialistas predicen que debería caer en la atmósfera marciana en tal vez 20 a 40 millones de años.

En realidad Fobos debería haber desaparecido hace mucho tiempo, pero su pequeño tamaño minimiza el efecto de las mareas marcianas.

Detalle de Fobos, en la zona de Stickney. Es en falso color, tomada por la nave MRO. Se ven claramente las fracturas.
Detalle de Fobos, en la zona de Stickney. Es en falso color, tomada por la nave MRO. Se ven claramente las fracturas.

Lo mas probable es que que haya “nacido” a menos de 20.500 kilómetros, que es la distancia a la cual se sincronizan su período orbital con velocidad de rotación del planeta.

La tasa de caída también depende de la estructura interna de Fobos. Una cosa es que sea completamente solido y otra que sea una “pila de escombros“.

Cuando los orbitadores Viking lo fotografiaron en 1976, los geólogos descubrieron que la Luna muestra un gran cráter, llamado Stickney, y en su superficie hay una serie de fracturas, que asumieron inicialmente que eran el resultado de la formación del cráter “gigante” en los estándares del tamaño de Fobos. Tiene la sexta parte de la circunferencia de la luna.

Pero, algunos investigadores como Terry Hurford señalan que las fracturas son en realidad simétricas, sobre todo en el punto de Fobos que está mirando directamente hacia Marte  (punto sub marciano). Y la estructura de fracturas coinciden muy bien con nuestros modelos de como deberían ser las fallas por stress.

Además, parecen haberse formado en distintos momentos. Algunos surcos se ven mas viejas que otras.

Todo ello nos sugiere que el final ya ha comenzado. “Creemos que Fobos ya ha comenzado a fracturarse”, dice Hurford. “…el primer signo de este proceso es la producción de estos surcos.”

Mapa de Fobos

Cientos de ranuras cruzan la superficie de Fobos, como el siguiente mapa.

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Algunas fracturas podrían estar relacionados con la formación de la gran cráter Stickney, pero ahora los investigadores sospechan que la mayoría de ellas están señalando que el interior de la pequeña luna está empezando a resquebrajarse debido a las interacciones de marea con Marte.

Lo mas probable es que Fobos sea una pila de escombros, probablemente un material muy poroso, con una capa de polvo  superficial de tal vez de 10 a 100 metros de espesor. El polvo seria similar al regolito lunar.

¿Cuál es la evidencia de ello?

El impacto Stickney es la clave. Si Fobos fuera completamente solido, se habría destruido durante el impacto.

Además, el espectro de Fobos es idéntico al del meteorito del lago Tagish, una condrita carbonácea porosa que cayó sobre un lago congelado en 2000.

Para Hurford y su equipo, todo esto sugiere que las muchas ranuras son en realidad estrías creadas por los desplazamientos internos.

¿Un anillo alrededor de Marte?

La fecha para la desaparición de Fobos depende críticamente de la cantidad marea gravitacional que genera Marte.

Dependiendo de como sea exactamente el interior marciano, su luna tiene entre 25 millones de años y 70 millones de años.

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La luna irá cayendo en espiral en el orden de decenas de millones de años. En el segundo estadio, ya la luna ha llegado al limite de Roche, y se fractura completamente. El proceso de formación del anillo es cortisimo. Finalmente, los trozos mayores que hayan sobrevivido a la destrucción, caerán en Marte. Tomará entre 10 y 100 millones de años. Nature Geoscience / B. Black & T. Mittal

Las malas noticias para Fobos es que antes o después, va a suceder.

La luna no se destruirá al chocar contra la superficie del planeta rojo, sino que primero perderá su polvo superficial, luego se fracturará y muchos restos quedaran en órbita, formando un anillo temporal, a la manera de los de Saturno.

Curiosamente el proceso es rapidisimo: se calcula que la formación del anillo no tomara mas de una semana.

Cómo Fobos hace un anillo

Una vez que Fobos llegue lo suficientemente cerca de Marte, la gravedad del planeta creará mareas tan fuertes que lograran destrozarla.

Un resultado posible es que las capas exteriores de la luna serán extraídas primero, y probablemente formen un anillo que dure de 10 a 100 millones de años.

Dependiendo de la cantidad de masa que quede en órbita, el anillo podría rivalizar inicialmente con el de Saturno por su densidad de partículas – pero es probable que el de Saturno todavía parezca más brillante debido a que su anillo se compone de trozos de hielo, mientras que las partículas en un anillo derivado de Fobos serían casi negras.

Los trozos sólidos mayores que queden, golpearán su superficie, creando una serie de cráteres oblicuos alrededor del ecuador del planeta.

Por todo ello, seria bueno no construir nada en las cercanías del ecuador marciano, y Deimos se convertirá en la luna solitaria de Marte.

Por otra parte dentro de tanto tiempo, es probable que por técnicas de ingeniería planetaria se evite…..

La misma suerte le espera a la luna de Neptuno Tritón, que también está cayendo lentamente, y tiene una superficie fracturada de una manera similar a Fobos.

Este trabajo puede tener implicaciones para los planetas extrasolares ya que podrían sufrir un efecto similar de su estrella.