MISURE DI TEMPERATURA CON LO STRUMENTO THEMIS DI MARS ODYSSEY

La febbre di Fobos

Un team di scienziati del Jet Propulsion Lab della Nasa, dell'Arizona State University e della Northern Arizona University ha processato alcune immagini termiche della superficie della luna marziana Fobos inviate a Terra dalla sonda Mars Odyssey della Nasa. L'analisi ha fornito nuove indicazioni sull'origine enigmatica di questo corpo celeste

     04/06/2020
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Fobos, o Mars I, è il più interno e più grande dei due satelliti naturali di Marte. La sua origine è enigmatica: c’è chi sostiene che il corpo planetario sia un “asteroide catturato” – trascinato in un’orbita prograda, quasi circolare, intorno al Pianeta rosso – e chi, invece, pensa sia un antico frammento di Marte espulso dalla superficie in seguito a un impatto meteorico.

In basso, le tre nuove immagini termiche del satellite di Marte, Fobos, catturate dalla sonda 2001 Mars Odyssey durante differenti fasi lunari: crescente, calante e piena. In alto, tre immagini rilasciate precedentemente. I differenti colori indicano temperature superficiali diverse: più fredde in blu, più calde in rosso. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Asu/Nau

Insieme agli scienziati del Jet Propulsion Lab della Nasa e dell’Arizona State University, Christopher Edwards, astronomo della Northern Arizona University, ha ora processato nuove immagini della luna marziana, scattate tra il 2019 e il 2020. Osservate in combinazione con tre immagini rilasciate precedentemente, offrono agli scienziati indicazioni sulle sue proprietà fisiche e sulla sua composizione, aiutando a gettar luce sull’origine misteriosa del corpo celeste.

Le immagini della piccola luna, il cui diametro è di circa 25 chilometri, sono state catturate da una distanza di seimila km dallo strumento Themis, un sistema di imaging d’emissioni termiche installato sull’orbiter della Nasa 2001 Mars Odyssey – in orbita attorno a Marte da oltre 18 anni. Themis è una sorta di termoscanner per corpi celesti, in grado di misurare le variazioni di temperatura superficiale, scattando immagini termiche nell’infrarosso e nel visibile.

Le immagini in questione (le vedete nella riga in basso della figura qui sopra), ottenute durante fasi lunari diverse – luna crescente, calante e piena – sono tre. La prima è del 9 dicembre 2019, e mostra la superficie di Fobos alla sua massima temperatura: 27 gradi Celsius sopra lo zero. La seconda, scattata il 25 febbraio 2020, ci fa vedere il satellite eclissato dal suo pianeta: ciò ha comportato che la superficie della luna raggiungesse la temperatura di 123 gradi sotto lo zero, fra le più fredde mai misurate sino a oggi. Fobos in uscita dall’eclissi, quando la sua superficie stava per iniziare a riscaldarsi, è invece l’ultimo dei tre scatti, ottenuto il 27 marzo del 2020.

«Nel tentativo di ottenere nuova scienza da Odyssey, un paio di anni fa abbiamo proposto di poter dare un’occhiata a Fobos come prolungamento della nostra missione», ricorda Edwards. «Questo ha richiesto che la sonda effettuasse una grande manovra: la rotazione di 180 gradi in una geometria nella quale non era destinata ad operare».

Immagine di Fobos ripresa dal Mars Reconnaissance Orbiter della Nasa il 23 marzo 2008. Crediti: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Una geometria che ha permesso di ottenere le nuove immagini termiche della luna, grazie alle quali sono emerse nuove interessanti informazioni. «Dalle nuove immagini», spiega lo scienziato, «stiamo vedendo che la superficie di Fobos è relativamente uniforme e costituita da materiali a grana molto fine. Queste osservazioni stanno anche aiutando a caratterizzare la sua composizione, che sembra essere principalmente basaltica. Future osservazioni forniranno un quadro più completo delle temperature estreme sulla superficie della luna».

«Le sue origini sono enigmatiche», aggiunge lo scienziato a proposito della formazione del corpo celeste. «L’orbita in cui si trova non è molto stabile, e alcuni scienziati hanno proposto che la luna sia stata distrutta e si sia riformata più volte a causa della sua posizione orbitale. Si pensa che la geometria esatta dell’orbita renda difficile la cattura, quindi alcuni team hanno proposto che sia derivata da Marte. Tuttavia, come questo sia accaduto non è chiaro. Forse da un grande impatto meteorico che ha espulso materiale nell’orbita, successivamente assemblatosi a formare la luna. Ecco perché stiamo cercando di capire le proprietà fisiche della sua superficie: potrebbero aiutare a identificare i luoghi in cui potremmo vedere la composizione primaria del satellite e non solo la polvere a grana fine. La Jaxa, l’agenzia spaziale giapponese, sta inviando un’intera missione, chiamata Martian Moons eXploration (Mmx), per studiare su Fobos e Deimos (l’altra luna di Marte), quindi stiamo fornendo un’utile ricognizione per questa futura missione».