Las cambiantes arenas de Fobos

Fobos, la mayor luna de Marte, es un lugar fascinante por derecho propio a pesar de estar a la sombra —nunca mejor dicho— del planeta rojo. Este satélite irregular con forma de tubérculo con unas dimensiones de 27 × 22 × 18 kilómetros parece un asteroide capturado, pero hoy sabemos que probablemente se formó, al igual que Deimos, tras una colisión de un gran cuerpo menor contra Marte poco después del origen del sistema solar. Este gran impacto es posible que crease otras lunas hermanas ya desaparecidas. De hecho, la propia Fobos desaparecerá dentro de unos cuarenta millones de años por culpa de las fuerzas de marea que provocan que la luna se acerque cada vez más a Marte. Pero, más allá de su origen y su final, Fobos guarda muchos misterios. Y uno de ellos es la diferencia de color de su superficie.

Fobos visto por la sonda europea Mars Express con Marte al fondo (ESA).

Aunque a simple vista parezca una roca gris —realmente es más oscura, pero en las imágenes se aumenta su brillo para facilitar el contraste de las características de la superficie—, cuando exageramos las diferencias de color se pueden apreciar claramente regiones donde predominan los tonos rojizos, mientras que en otras lo hacen los azulados. Esta diferencia fue observada por primera vez por la sonda soviética Fobos 2 en 1988 y desde entonces ha sido confirmada por otras misiones (MGS, MRO y Mars Express). Nadie sabe a ciencia cierta el porqué de esta diferencia cromática. Lo que sí está claro que es que los dos tipos de regiones se encuentran separadas y parece que el material rojo proviene de las zonas de material azul. La mayoría de teorías apuntan a que el material azul sería el material original y que, debido a la acción erosiva del medio interplanetario, a partir del mismo se formaría el material rojizo. Muy bien, ¿pero cómo se alcanza la distribución de materiales que vemos en la actualidad?

La diferencia de color de la superficie de Fobos vista por la sonda Fobos 2 en 1988 (IKI/Roscosmos).
El cráter Stickney de Fobos visto por la cámara HiRISE de la MRO, una de las zonas donde se aprecia mejor se aprecia la diferencia cromática (NASA/JPL).

Una reciente teoría muy atractiva señala que bien podría ser el resultado de movimientos de arena sobre la superficie. Pero claro, en Fobos no hay viento ni agua, así que explicar el desplazamiento de regolito en esta pequeña luna no es nada sencillo. Una posible explicación son las pendientes. O, mejor dicho, el cambio en las pendientes debido a las libraciones orbitales (el mismo fenómeno que nos permite ver más de la mitad de la superficie de la Luna desde la Tierra). La ligera excentricidad de la órbita de Fobos (0,0151) puede generar cambios de hasta 2º en la inclinación de las pendientes de esta luna a lo largo de las 7 horas y 40 minutos que dura su periodo de traslación alrededor de Marte. No parece mucho, pero es suficiente como para provocar el movimiento de material muy fino lentamente. Esta teoría concuerda con la hipótesis de que el material azul sería el original y el rojizo se crearía por la acción del viento solar y los rayos cósmicos. Además, el modelado de las pendientes variables de Fobos predice que el mayor cambio en la vertical local se daría en el cráter Stickney, el más grande de Fobos, y en el punto opuesto a Marte (Fobos muestra siempre el mismo hemisferio al planeta rojo). Ambas regiones presentan las pendientes más inclinadas de este pequeño mundo y las zonas donde se da la mayor variación de pendientes son de color azul. El material rojo se precipitaría por tanto hacia otras regiones, dejando expuesto el material azul más fresco.

Pendientes en Fobos (Ballouz et al.).
Cambio en las pendientes de Fobos por acción de las libraciones a lo largo de una órbita (Ballouz et al.)

Hasta ahora se consideraba que el pequeñísimo valor de la excentricidad de la órbita de Fobos no podía jugar ningún papel destacable en su dinámica superficial, pero está claro que se había infravalorado este factor. Este movimiento de material tendría efecto en una escala de miles o millones de años, así que nadie se imagine catastróficas avalanchas de regolito. Hablando de grandes avalanchas, este era uno de los mecanismos propuestos para explicar las diferencias de colores de Fobos y la morfología de las paredes del cráter Stickney, pero esta hipótesis no concuerda con las pendientes medidas ni con las propiedades de rozamiento supuestas de la superficie fobosiana. Eso sí, una limitación importante a la hora de calcular las pendientes y su variación es el pobre conocimiento que poseemos sobre el relieve de Fobos. Aunque hay muchas imágenes de alta resolución —pero no tantas como pareciera— los modelos en tres dimensiones de este satélite son manifiestamente mejorables.

Las pendientes más inclinadas de Fobos (como el cráter Stickney) que sufren mayores variaciones en su inclinación coinciden con las zonas de material azul (Ballouz et al.).

Este traslado de material por la superficie de Fobos indica que existe una importante diferencia entre las lunas pequeñas que giran alrededor de planetas con respecto a otros cuerpos menores —cometas y asteroides— que no se había tenido en cuenta hasta ahora. También es fundamental a la hora de planear una misión de retorno de muestras. La agencia espacial japonesa JAXA planea lanzar la sonda MMX (Mars Moons eXploration mission) durante la próxima década para traer a la Tierra muestras de esta luna de Marte procedentes de una profundidad de hasta 10 centímetros. Está claro que no es lo mismo recoger material azulado —fresco y original— que rojizo —modificado por el medio interplanetario—. La elección del material de las muestras es fundamental a la hora de resolver el enigma de la formación de Fobos, una luna con pendientes cambiantes y avalanchas de arena a cámara lenta.

Sonda japonesa MMX de retorno de muestras de Fobos (JAXA).

Referencias:

  • https://arxiv.org/pdf/1809.02520.pdf

37 comentarios

Participa Suscríbete

Horario de Argentina Horario de Argentina

Pero cuando se formó debe haber estado mucho más lejos y se ha ido acercando hasta donde está hoy, por eso el cálculo de los años que le quedan.
Abrazo

Jx Jx

sí, así es.

Fobos es el mas grande de los dos satélites naturales del planeta Marte, y es la luna planetaria que mas cerca órbita a su respectivo planeta.
Fobos órbita mas rápido alrededor de Marte de lo que el planeta tarda en dar una rotación.
Se sabe que Fobos se formo después de un gran impacto de un cuerpo muy masivo contra Marte. Y se sabe también que inicialmente habían mas de dos lunas, aparte de Fobos y Deimos, pero o las lunas compañeras fueron expulsadas o terminaron impactando contra el planeta.
Poco a poco Fobos se va acercando a la superficie de Marte con uno de dos resultados: o terminara chocando contra el planeta, o lo mas probable, que se fragmenta por las fuerzas de marea formando un anillo alrededor de Marte (se calcula que se romperá en pedazos cuando alcance, o se acerque a 2.1 radios del planeta Marte).. pero eso sucederá dentro de 30 millones de años a 50 millones de años.

pochimax pochimax

Pues, si para dentro de 40 millones de años los humanos seguimos existiendo como especie interplanetaria… lógicamente no sucederá, porque los humanos-marcianos no se podrán permitir semejante impacto.

Jx Jx

Sobre Fobos 1:
Fobos 1 operaba nominalmente hasta que no se produjo una sesión de comunicaciones prevista el 2 de septiembre de 1988. La falla de los controladores para recuperar el contacto con la nave espacial se remonta a un error en el software cargado el 29 de agosto / 30 de agosto, que había desactivado los impulsores de actitud. Al perder su bloqueo en el Sol, la nave espacial ya no podía orientar adecuadamente sus paneles solares, agotando así sus baterías.
Las instrucciones del software para desactivar el control de actitud de la sonda, que normalmente es una operación fatal, formaban parte de una rutina que se usaba para probar la nave espacial en tierra. Normalmente esta rutina se eliminaría antes del lanzamiento. Sin embargo, el software estaba codificado en PROM , por lo que la eliminación del código de prueba habría requerido la eliminación y el reemplazo de toda la computadora. Debido a la presión del tiempo del lanzamiento inminente, los ingenieros decidieron dejar la secuencia de comandos, aunque nunca debería ser utilizada. Sin embargo, un error de UN SOLO CARÁCTER en la construcción de una secuencia de carga dio como resultado la ejecución del comando, con la consiguiente pérdida de la nave espacial.

Jx Jx

Sobre Fobos 2:
Phobos 2 funcionó nominalmente a lo largo de su trayectoria de crucero y en las fases de inserción orbital de Marte el 29 de enero de 1989, recopilando datos sobre el Sol, el medio interplanetario, Marte y Fobos. Fobos 2 investigó la superficie y la atmósfera de Marte y devolvió 37 imágenes de Fobos con una resolución de hasta 40 metros.
Pero poco antes de comenzar la fase final de la misión (la mas importante), durante la cual la nave debía acercarse a menos de 50 m de la superficie de Phobos y liberar dos aterrizadores, uno una “tolva” móvil, y la otra una plataforma estacionaria, el contacto con Phobos 2 se perdió. La misión finalizó cuando la señal de la nave espacial no pudo ser re-adquirida con éxito el 27 de marzo de 1989. Se determinó que la causa de la falla era un mal funcionamiento de la computadora de a bordo.

Jx Jx

El diseño de la nave Fobos se utilizo en las naves espaciales Fobos 1, Fobos 2, Mars 96 y Fobos-Grunt.
En Fobos 1 y 2 el problema de fallo estaba mas relacionado con errores en el software. En Mars 96 y Fobos-Grunt lo que fallo fueron las quemaduras en el cohete.
Los últimos cuatro fracasos los últimos de la Unión Soviética y la Federación Rusa por llegar a marte y sus lunas.

Jx Jx

Lastima lo que paso en el 2011 con la ambiciosa misión Fobos-Grunt, la cual iba a regresar con más de 200 gramos demuestras de esa luna en el 2014.
La única misión planificada a la luna Fobos a futuro es la MMX de la Agencia Espacial Japonesa que esta programada para ser lanzada en septiembre de 2024 para que retorne en el 2028 con mas de 10 gramos de muestras de de Fobos.

Miguel Miguel

Que buen analisis, cuanto aprendo de tus articulos, yo siempre pense que sus deformaciones se deberian por encontrarse muy cerca de su limite de Roche.
Gracias.

fisivi fisivi

¡Quien lo iba a decir! Las mareas erosionando suavemente una roca seca que flota en el espacio. Seguro que a partir de ahora se detectarán más casos en otros objetos del sistema solar.

monte seleya monte seleya

Habia rumores de que esta luna estaba hueca por dentro , habían hecho un calculo de densidad y salía esto . Yo no se si es cierto , pregunto al personal ¿puede darse esta circunstancia ? .

fisivi fisivi

Lo de hueco me imagino que lo dirás en el sentido de que puede ser muy poroso.
Al ser un cuerpo pequeño, quizá su gravedad no es suficiente para compactar todos los intersticios que quedasen en los tiempos de su formación, o los que dejasen sustancias volátiles que hubiera perdido desde entonces.

monte seleya monte seleya

si fisivi en algún sitio escuche que tenia muy poca densidad con respectos su lvolumen y los extraños que hacia en su orbita alrededor de marte . No lo sabia exactamente y por eso pregunto por si sabíais algo . Agradecido amigo , porque alguno en este foro si que tiene la cabeza hueca y el encefalograma plano .

Fernando Generale Fernando Generale

Esta pseudo luna es muy fascinante ojalá la mision MMX salga adelante y por que no la propuestas de la sonda bomberan aun que no es poco probable que no suceda por que Rusia no está para gastar dinero en esto y si a mi me dolió el fracaso de la fobos grumn que ?

fobos9 fobos9

Hola Daniel, otra entrada excelente!
Te hago una consulta semi-off topic, ya que trata acerca del objeto grande, esférico y rojo al que orbita fobos… que estación del año es ahora en el crater Gale? Hay alguna página donde se puedan ver las fechas de los próximos cambios de estaciones?

MANUEL SANTANA CABAÑAS MANUEL SANTANA CABAÑAS

Estamos obsesionados con que las lunas se formaron con un impacto de otro cuerpo celeste contra ése planeta en cuestión. Y no es así; si fuese de un impacto de un cuerpo contra Marte éste, debió de tener un diámetro de unos 500 kilómetros, teniendo en cuenta que uno de los trozos tiene 27 kilómetros (Fobos). Y un impacto así habría dejado más asteroides y no sólo dos por Marte. Yo creo que Fobos y Deimos son dos asteroides (que no lunas) que fueron lanzados por Featon tras ser destruido por un cataclismo planetario y atrapados por Marte que era una Luna de Featon. Marte , tras la explosión deatractiva de Featon fue desplazado hacia más adentro del sistema interior del Sol; lo que provocó que se instalase en una órbita dentro de la zona habitable, haciendo que la vida tuviese lugar en Marte. Es muy posible que algunas lunas de Jupiter hubiesen sido de Featon, y que la gravedad de Jupiter las atrayesen hacia él. De cualquier forma; solo en la Tierra tuvo lugar la evolución de la vida que llegó hasta llegar al ser humano.

Álvaro Álvaro

¿Te has leído el artículo? Se menciona que Marte pudo tener más lunas en el pasado, pero que se han perdido por diversos motivos.

Pelau Pelau

Comparando esta hipótesis…
danielmarin.naukas.com/2016/07/08/las-desaparecidas-lunas-de-barsoom/

…con estas otras…
en.wikipedia.org/wiki/Fifth_planet_(hypothetical)#Hypotheses

…parece meridianamente claro que la primera es con diferencia la menos traída por los pelos. En otras palabras, la primera hipótesis es por lejos la más simple, por lejos la más coherente con las observaciones, por lejos la más probable…

Pero, por supuesto, luego cada cual es libre de creer en lo que quiera…
en.wikipedia.org/wiki/Tom_Van_Flandern

Por ejemplo, yo creo que el tito Van Flandern fue un crackpot de ligas mayores, quizás el primer caso registrado de intoxicación aguda por “gravitones” de Le Sage. Pero admito que puedo estar equivocado. Quizás fue intoxicación por kryptonita.

Saludos.

Starfox Starfox

“Las cambiantes arenas de Fobos” Es un gran título para una obra de Sci-Fi.
Excelente artículo, como siempre.

Rafa 2 Rafa 2

Gracias Daniel. Un artículo corto y poco denso con información desconocida para mi , de mi anhelado Marte. Perfecto!
Lástima no saber formular preguntas interesantes.

ana ana

La directora de SpaceX acaba de confirmar que el BFS avanza a buen ritmo y estará pegando saltos dentro de un año con sus motores Raptor de metano.

Jx Jx

BFR = BFB + BFS

BFR – Big F. Rocket – todo el asunto (ver “F” a continuación)
BFB: BF Booster – la etapa inferior (primera)
BFS: BF Ship o Spaceship: la etapa superior (segunda)
La letra F puede tomarse como Falcon o como se ha hecho populra como ‘Fucking’.

Angel_LB Angel_LB

Estupenda noticia, donde la has oído/leído? No he visto nada al respecto en ningún sitio. La verdad es que ya se va echando en falta una actualización detallada del estado del proyecto por parte de Musk.

Angel_LB Angel_LB

Jajaja, bueno los retrasos es algo que damos por hecho. Seguramente se acabará retrasando más de eso 6 meses. Lo importante es que se haga y se haga bien, aunque se tarde dos años más de lo pensado en un inicio.

Angel_LB Angel_LB

Estupenda noticia, donde los has oído/leído? No he visto nada por ningún sitio al respecto. La verdad es que ya va habiendo ganas de una actualización detallada sobre el estado del proyecto por parte de Musk!

Julio Julio

La causa del acercamiento de Phobos a Marte son las fuerzas de marea, el mismo tipo de fuerzas que causan el alejamiento de Deimos. Paradójico, ¿no?. La clave está en las diferencias de sus períodos orbitales respecto al período rotacional de Marte: 24.6 horas; Fobos orbita mucho más rápido, 7.6 horas, de modo que la protuberancia mareal que le provocan las irregularidades en la distribución de masa de Marte tira de él hacia atrás. Deimos orbita un poco más lento, 30.3 horas, y su protuberancia mareal tira de él hacia adelante.
Si no lo entiendes, no te preocupes; la mecánica celeste es de todo menos intuitiva.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *