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Desentrañando el misterio de Fobos, la luna de Marte con experimentos de laboratorio

Desentrañando el misterio de Fobos, la luna de Marte con experimentos de laboratorio


Marte está acompañado por dos lunas llenas de cráteres: una luna interior llamada Fobos y una luna exterior llamada Deimos. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Universidad de Arizona

¿Qué causa la erosión del Marte luna Phobos? Los resultados de la Universidad de Tecnología de Viena brindan nuevos conocimientos, pronto una nave espacial recuperará muestras de suelo.

Por supuesto, no hay clima en nuestro sentido de la palabra en el espacio; sin embargo, el suelo también puede “clima” en el vacío del espacio si es bombardeado constantemente por partículas de alta energía, como las emitidas por el sol. La luna marciana Fobos se ve afectada por una situación especial: está tan cerca de Marte que no solo el viento solar sino también la irradiación de partículas de Marte juega un papel decisivo allí. Un equipo de investigación de TU Wien ha podido medir esto en experimentos de laboratorio. En solo unos años, una misión espacial japonesa tomará muestras de suelo de Fobos y las traerá de regreso a la Tierra.

Miles de millones de años de irradiación de partículas

“Existen diferentes teorías sobre cómo se pudo haber formado la luna de Marte, Fobos”, dice Paul Szabo, quien está trabajando en su tesis doctoral en el grupo de investigación del Prof. Friedrich Aumayr en el Instituto de Física Aplicada en TU Wien. “Es posible que Fobos fuera originalmente un asteroide que luego fue capturado por Marte, pero también podría haber sido creado por una colisión de Marte con otro objeto grande”.

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Al investigar tales cuerpos celestes, siempre se debe tener en cuenta que sus superficies han cambiado por completo durante miles de millones de años por el bombardeo de partículas cósmicas. La superficie de la Tierra no se ve afectada por esto, porque nuestra atmósfera protege las partículas. Sin embargo, la geología de los cuerpos celestes sin atmósferas, como nuestra Luna o Fobos, solo puede entenderse si es posible evaluar correctamente la “meteorización espacial”.

Paul Szabo

Paul Szabo en el laboratorio de TU Wien. Crédito: TU Wien

Por lo tanto, se llevaron a cabo experimentos elaborados en TU Wien: “Usamos un mineral como el que se encuentra en Fobos y lo bombardeamos en cámaras de vacío con diferentes partículas cargadas”, explica Paul Szabo. “Utilizando una balanza extremadamente precisa, podemos medir cuánto material se elimina en el proceso y cuánto afecta cada partícula a la superficie.

Deben tenerse en cuenta las propiedades especiales de la luna Fobos: su distancia desde la superficie de Marte es menos de 6000 km, ni siquiera el dos por ciento de la distancia entre nuestra Luna y la Tierra. Al igual que nuestra Luna, está en una rotación bloqueada por mareas alrededor de su planeta: el mismo lado siempre mira a Marte.

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“Debido a la distancia extremadamente pequeña entre Marte y Fobos, no solo las partículas emitidas por el Sol juegan un papel en la superficie de Fobos, sino también las partículas de Marte”, dice Paul Szabo. La atmósfera marciana se compone principalmente de dióxido de carbono. Pero en las regiones exteriores de la atmósfera también hay mayores cantidades de oxígeno. Cuando las partículas del viento solar penetran allí, se pueden crear iones de oxígeno, que luego golpean a Fobos a alta velocidad y cambian el material de la superficie.

Experimentos de laboratorio Marte Luna Equipo de investigación de Fobos

Markus Wappl, Paul Szabo, Friedrich Aumayr und Herbert Biber (de izquierda a derecha). Crédito: TU Wien

Datos de la misión espacial 2024

“Con nuestros métodos de medición pudimos estimar la erosión de Fobos con mucha más precisión de lo que era posible anteriormente”, dice Friedrich Aumayr. “Nuestros resultados muestran que el efecto de los iones de oxígeno de la atmósfera marciana no puede pasarse por alto. También es importante distinguir entre los dos lados de Fobos: mientras que el viento solar causa la erosión en el lado opuesto a Marte, el bombardeo de la atmósfera marciana domina en el otro lado, cuando el Sol está protegido de Marte.

Estas consideraciones pronto podrían desempeñar un papel importante en la evaluación de muestras reales de Fobos: ya en 2024, una nave espacial está destinada a llegar a Fobos como parte de la misión espacial japonesa MMX (Exploración de la Luna Marciana) y traer muestras de suelo a la Tierra.

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Referencia: “Perspectivas experimentales sobre la meteorización espacial de fobos: investigación de laboratorio de la pulverización por iones planetarios atómicos y moleculares” por PS Szabo, H. Biber, N. Jäggi, M. Wappl, R. Stadlmayr, D. Primetzhofer, A. Nenning, A. Mutzke, J. Fleig, K. Mezger, H. Lammer, A. Galli, P. Wurz y F. Aumayr, 1 de noviembre de 2020, Planetas JGR.
DOI: 10.1029 / 2020JE006583

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