Un equipo internacional de investigadores del Observatorio Real de Bélgica, Instituto de Física del Globo, Université de Rennes 1, Universidad de Kobe, y el Instituto de Tecnología de Tokio (Tierra-Life Science Institute: ELSI) investigó el proceso de formación de un disco producido por un potencial impacto gigante en Marte, y el proceso de formación de satélites 'de este disco.
La colaboración internacional considera que los dos pequeños satélites (Fobos y Deimos) que orbitan Marte también pueden estar formados por un impacto gigante como el origen de la Luna. La investigación se publicó en la revista Nature Geoscience, Julio de 2016.
Una enorme satélite se forma rápidamente de este disco primero, y mejora la acumulación de Fobos y Deimos en la región exterior. Después de su formación, el enorme satélite cae en Marte debido a la fuerte interacción de las mareas con Marte, y finalmente desaparece. Sólo dos satélites pequeños, es decir, Fobos y Deimos se quedaron atrás. Los investigadores también encontraron que cerca de la mitad del disco producido por un impacto gigante son originarios de Marte, por lo que Fobos y Deimos deben contener materiales marcianos. Recientemente, la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) ha comenzado a planear una misión de retorno de muestras de satélite (s) de Marte. Se espera que las muestras después de regresar los de satélites de Marte tendrian materiales de Marte.
El enigmático origen de los satélites de Marte
Fobos y Deimos están orbitando en el plano ecuatorial de Marte con órbitas muy circulares. Son muy pequeños satélites y sus masas son menos de 10-7 de Marte. Debido a sus formas irregulares y las características espectrales, muchos investigadores han pensado que fueron capturados por Marte y son objetos procedentes del cinturón de asteroides. Sin embargo, el origen de captura no puede explicar fácilmente sus órbitas circulares actuales, porque los satélites capturados deben tener órbitas excéntricas y orientadas al azar, como muchos satélites capturados se encuentran alrededor de los planetas jovianos.
Por otro lado, Marte tiene el cráter más grande de nuestro sistema solar en su hemisferio norte, que se llama Borealis. Una enorme impacto puede crear este cráter y también expulsar una gran cantidad de material alrededor de Marte, que pueden formar un disco alrededor de Marte. Aunque se propuso la formación de los satélites de Marte desde este disco, se sabe poco sobre el proceso detallado de la formación del disco y la formación de satélites.
Un impacto gigante y la formación de satélites
En primer lugar, los investigadores llevaron a cabo simulaciones de alta resolución 3-D para un impacto gigante que potencialmente puede crear Borealis. Como resultado, una gran cantidad de material se expulsa alrededor de Marte, y se forma un disco masivo, que se extiende más allá del radio co-rotación. El radio de co-rotación es el lugar donde el periodo orbital es exactamente el mismo que el período de centrifugado de Marte. Desde Fobos y Deimos deben formarse justo dentro y fuera del radio co-rotación, respectivamente, la formación del disco de propagación es la clave para resolver su formación.
A continuación, se calculan la evolución del disco, y encontraron que un enorme satélite con alrededor de 1000 veces mayor que la masa que Fobos y se forma rápidamente en la región de disco interior. Esta enorme satélite se mueve hacia el exterior debido a la interacción gravitacional con el disco, y comienza a mejorar la acumulación de pequeños satélites que se forman en la región exterior. Después de la formación de dos pequeños satélites, este enorme satélite comienza a caer en Marte, y eventualmente desaparece. Dos satélites pequeños se quedan atrás, y estos son Fobos y Deimos. Si no fuera formado un enorme satélite, 5 a 10 satélites mucho más pequeñas se quedan atrás, que es totalmente diferente del sistema de satélites de Marte-actual.
¿Cuál es la diferencia entre nuestra Luna y los satélites de Marte?
Entre los planetas terrestres (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) en nuestro sistema solar, la Tierra y Marte sólo se tienen satélite natural (s). El objeto en colisión que hizo que nuestra Luna se cree que es el 10% de la masa de la Tierra. Por lo tanto, la Tierra gira en gran medida por este impacto gigante (4-5 horas en periodo de giro). En este caso, el radio de co-rotación se encuentra cerca de la Tierra, y nuestra Luna debe estar formado más allá del radio co-rotación. Por lo tanto, nuestra Luna se mueve hacia el exterior con el tiempo y que sin duda no puede caer sobre la Tierra.
Por otra parte, el objeto de colisión en Marte no es tan grande, por lo que Marte consigue el período de giro actual (~ 24 horas). En este caso, el radio de co-rotación se encuentra lejos de Marte, y un enorme satélite se forma dentro del radio de co-rotación. Por lo tanto, este enorme satélite tiene la suerte de caer en Marte después de la mejora de la formación de Fobos y Deimos. condición impacto es el factor clave que controla el destino del sistema del planeta-satélite.
Autores: Pascal Rosenblatt, Sébastien Charnoz, Kevin M. Dunseath, Mariko Terao-Dunseath, Antony Trinh, Ryuki Hyodo, Hidenori Genda y Steven Toupin
Journal: Nature Geoscience, 4 de julio de 2016 (en línea)
DOI: http: //dx.doi. org / 10.1038 / ngeo2742
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