Marte tuvo anillos en el pasado una y otra vez (y volverán de nuevo)

Marte tiene dos lunas pequeñas y deformadas como tubérculos, Deimos y Fobos , descubiertas en 1877. Durante mucho tiempo los científicos creyeron que eran asteroides capturados. Sin embargo, dado que sus órbitas están casi en el mismo plano que el ecuador marciano, los satélites debieron de haberse formado al mismo tiempo que Marte. Pero la órbita de la luna más pequeña y distante, Deimos, está inclinada dos grados . Parece muy poco, pero esa diferencia resulta clave.

«El hecho de que la órbita de Deimos no esté exactamente en el plano con el ecuador de Marte no se consideró importante, y nadie trató de explicarlo», dice Matija Ćuk, investigadora del Instituto SETI y autora principal del estudio , recientemente presentado en la la reunión virtual de la Sociedad Astronómica Americana y cuya publicación ha sido aceptada en la revista «Astrophysical Journal Letters». «Pero una vez que tuvimos una gran idea nueva y la miramos con nuevos ojos, la inclinación orbital de Deimos reveló su gran secreto», señala.

Esa nueva idea a la que se refiere Ćuk fue presentada en 2017 por su colega David Minton, profesor de la Universidad de Purdue y el entonces estudiante graduado Andrew Hesselbrock. Hesselbrock y Minton proponen que Phobos, la luna interior de Marte, está atrapada en un ciclo de destrucción y renacimiento que cada cierto tiempo produce los anillos en el planeta rojo. Durante miles de millones de años, generaciones de lunas marcianas han sido destruidas en anillos. Y cada vez el anillo daría lugar a una luna nueva y más pequeña que repite el ciclo de nuevo. Los investigadores llegaron a esta conclusión al notar que la luna interior de Marte, Fobos, está perdiendo altura a medida que su pequeña gravedad interactúa con el globo marciano. Dentro de decenas de millones de años, pronto en términos astronómicos, Fobos no soportará el tirón gravitacional y acabará hecha añicos para crear un nuevo anillo alrededor del planeta.

Esta teoría cíclica de la luna marciana tiene un elemento crucial que hace posible la inclinación de Deimos: una luna recién nacida 20 veces más masiva que el actual Fobos sería empujada hacia fuera por el anillo marciano, tendría una resonancia orbital 3:1 con Deimos, lo que significa que el período orbital de Deimos es tres veces mayor que el de la otra luna. Esto provocó la inclinación de dos grados de Deimos.

Esa luna enorme pudo haber sido la «abuela» de Fobos hace poco más de 3.000 millones de años. Le siguieron dos ciclos más de anillo-luna, siendo la última luna Fobos.

Según los investigadores, el descubrimiento de la resonancia orbital prácticamente confirma la teoría cíclica de luna-anillo para Marte. Implica que durante gran parte de su historia, Marte poseía un anillo prominente. Mientras que Deimos tiene miles de millones de años, Ćuk y sus colaboradores creen que Fobos es joven en términos astronómicos. Tal vez se formó hace solo 200 millones de años, justo a tiempo para los dinosaurios.

Estas teorías podrán ser probadas en algunos años, ya que la agencia espacial japonesa JAXA planea enviar una nave espacial a Fobos en 2024 para recolectar muestras de la superficie de la luna y devolverlas a la Tierra. Ćuk tiene la esperanza de que esto nos dé respuestas firmes sobre el oscuro pasado de las lunas marcianas. Como expresa, «los cálculos teóricos son buenos, pero que se prueben en el mundo real es aún mejor».