Fobos, la mayor de las dos lunas de Marte, en una imagen de 2010 obtenida por la sonda Mars Express 

Marte tiene dos lunas, llamadas Fobos y Deimos. Ambas son muy pequeñas, de formas irregulares y hacen gala de unos tonos oscuros que, en principio, nada tienen que ver con el Planeta Rojo. Las caras ocultas de esas lunas, en efecto, se parecen más bien a los asteroides primitivos del Sistema Solar Exterior, una vasta región en la que millones de fragmentos de todos los tamaños constituyen los escombros de la formación de nuestro sistema planetario. Por eso, los científicos han tendido hasta ahora a pensar que Fobos y Deimos podrían ser, en realidad, dos asteroides que estaban de paso y fueron atrapados por la fuerza gravitatoria de Marte.

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Pero existe un problema a la hora de dar por buena esta idea: ni las formas, ni los ángulos de las órbitas de las dos lunas se ajustan a un hipotético escenario de captura.

Ahora, un nuevo estudio recién publicado en Journal of Geophysical Research: Planets, aporta una «nueva mirada» a los datos suministrados hace ya dos décadas por la misión Mars Global Surveyor. Y respalda la idea de que las dos lunas de Marte se formaron después de un gran impacto contra el planeta, que lanzó una gran cantidad de rocas al espacio. En concreto, los datos contenían indicios de que los materiales de los que se compone Fobos son mucho más parecidos a los de la corteza del planeta de lo que parece.

«Para mi, la parte más divertida -afirma Tim Glotch, geocientífico de la Universidad Stony Brook de Nueva York y autor principal de la investigación- fue analizar algunas de las ideas que surgieron del uso de un conjunto de datos antiguo y que no se ha utilizado lo suficiente».

Hasta ahora, los geólogos planetarios no habían conseguido explicar de forma satisfactoria el origen de las dos lunas, y aunque el nuevo estudio no resuelve del todo el misterio, sus autores creen que sí constituye un paso importante en la dirección correcta. El debate sobre el origen de Fobos y Deimos ha dividido a la comunidad científica durante décadas, desde el principio mismo de las ciencias planetarias.

Investigar las «huellas dactilares»

Los científicos estudian la composición mineral de los objetos descomponiendo con un espectrómetro la luz que reflejan en los colores de sus componentes, creando así «huellas dactilares» visuales que son únicas para cada elemento químico. Al comparar las huellas dactilares espectrales de las superficies planetarias con una biblioteca de espectros para materiales conocidos, los investigadores pueden inferir la composición de estos objetos distantes. La mayoría de las investigaciones sobre la composición de los asteroides han examinado sus espectros en luz visible y en luz infrarroja cercana, que está justo más allá de la capacidad de visión humana en el lado rojo del espectro visible.

Y resulta que tanto en la luz visible como en el infrarrojo cercano, Fobos y los asteroides de clase D se parecen mucho. Es decir, sus espectros son casi idénticos y sin rasgos distintivos porque son muy oscuros. Los asteroides de clase D son casi tan negros como el carbón porque contienen carbono. Y el aspecto oscuro de Fobos llevó a la hipótesis de que esa luna es en realidad un asteroide cautivo que se aventuró a volar demasiado cerca de Marte.

Por otra parte, los científicos que han estudiado las órbitas seguidas por las lunas de Marte argumentan que no se corresponden a las que endrían dos objetos «capturados». Y que más bien Fobos y Deimos debieron formarse al mismo tiempo que el planeta, o tal vez como resultado de un impacto masivo durante los lejanos tiempos de formación de Marte.

En palabras de Glotch, «Si hablas con la gente que es realmente buena en dinámica orbital y que estudia por qué ciertos cuerpos orbitan de la manera en que lo hacen, te dirán que, dada la inclinación y los detalles de la órbita de Fobos, es casi imposible que haya sido capturado. Por lo tanto, tenemos a los espectroscopistas diciendo una cosa y a los dinamistas diciendo otra».

¿Cómo acabar con la contradicción?

Para resolver la cuestión, Glotch decidió observar el problema bajo una luz diferente: el infrarrojo medio, que está en el mismo rango que la temperatura corporal. Y para ello observó la marca de calor de Fobos capturada en 1998 por un instrumento que el científico describe como «un termómetro de lujo llevado por el Mars Global Surveyor». La nave espacial robótica pasó la mayor parte de su vida mirando hacia abajo a Marte, pero echó también un rápido vistazo a Fobos cuando pasó cerca de esa luna antes de establecerse en una órbita más cercana alrededor del planeta.

La energía térmica, igual que la luz visible, se puede dividir en un espectro de «colores». Incluso los objetos que se ven negros en la luz visible pueden brillar en el infrarrojo. Y aunque Fobos es muy frío, su espectro de calor tiene una firma perfectamente discernible.

De esta forma, Glotch y sus colaboradores compararon los espectros del infrarrojo medio de Fobos vislumbrados por la Mrs Global Surveyor con muestras de un meteorito que cayó a la Tierra cerca del Lago Tagish, en la Columbia Británica, y que los científicos creen que es un fragmento de un asteroide clase D. En el laboratorio, sometieron las muestras a condiciones de frío y vacío similares a las reinantes en Fobos, calentándolas desde arriba y desde abajo para simular los cambios extremos de temperatura que se dan entre el lado soleado de la luna marciana y el lado que permanece en sombra.

«Lo que encontramos en estos rangos de longitud de onda -explica el investigador- es que el meteorito Tagish Lake no se parece en nada a Fobos, y de hecho lo que coincide con Fobos más estrechamente, o al menos una de las características del espectro, es el basalto molido, que es roca volcánica común y el material del que está hecha la mayor parte de la corteza marciana. Lo cual nos lleva a pensar que tal vez Fobos podría ser el remanente de un impacto que ocurrió al principio de la historia marciana».

«Lo que resulta realmente genial – concluye Gloth- es que esta es una hipótesis que podremos comprobar en apenas un par de años, porque los japoneses están desarrollando una misión llamada MMX que irá a Fobos, recogerá una muestra y la traerá de vuelta a la Tierra para que la analicemos».

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