Un incontro ravvicinato con una luna misteriosa
In brief
Nel 1877, l'astronomo americano Asaph Hall scoprì due piccole lune che ruotavano intorno al pianeta Marte. Successivamente furono chiamate Phobos e Deimos, che in greco significano, rispettivamente, "paura" e "panico".
Ma è stato il grande entusiasmo, piuttosto che la paura e il panico, a caratterizzare l'incontro ravvicinato con Phobos realizzato dal veicolo spaziale Mars Express dell'ESA poco prima dell'arrivo di Halloween quest'anno. Il recente sorvolo ravvicinato della luna marziana più grande ha offerto l'opportunità perfetta per testare uno degli ultimi aggiornamenti del veicolo spaziale che ha raggiunto i 19 anni di età.
In-depth
Lo strumento MARSIS di Mars Express fu originariamente progettato per studiare la struttura interna di Marte, ovvero per essere utilizzato alla distanza tipica tra il veicolo spaziale e la superficie del pianeta: più di 250 km.
Di recente ha ricevuto un importante aggiornamento del software, che ne consente l'utilizzo a distanze molto più ravvicinate e che potrebbe contribuire a far luce sulla misteriosa origine della luna Phobos.
"Durante questo sorvolo, abbiamo utilizzato MARSIS per studiare Phobos da una distanza di 83 km", afferma Andrea Cicchetti del team MARSIS dell'INAF. "Avvicinarci ci permette di studiarne la struttura in modo più dettagliato e di identificare caratteristiche importanti che non avremmo mai potuto osservare da una distanza maggiore. Riteniamo che, in futuro, saremo in grado di utilizzare MARSIS da una distanza inferiore ai 40 km. L'orbita di Mars Express è stata messa a punto per avvicinarci il più possibile a Phobos durante alcuni sorvoli previsti tra il 2023 e il 2025, il che ci darà grandi opportunità di prova".
"Non sapevamo se tutto questo fosse realizzabile", afferma Simon Wood, controllore di volo di Mars Express presso il Centro operativo ESOC dell'ESA, che ha supervisionato il caricamento del nuovo software sul veicolo spaziale dell'ESA. "Il team ha testato alcune varianti del software: le modifiche definitive sono state caricate nel veicolo spaziale poche ore prima del sorvolo".
Origini misteriose
MARSIS, diventato celebre per il ruolo che ha svolto nella scoperta di segni di acqua liquida sul Pianeta Rosso, invia onde radio a bassa frequenza verso Marte o Phobos, utilizzando la sua antenna lunga 40 metri.
La maggior parte di queste onde viene riflessa dalla superficie del pianeta, ma alcune lo attraversano e si riflettono ai confini tra strati di materiali diversi sotto la superficie.
Esaminando i segnali riflessi, gli scienziati e le scienziate possono mappare la struttura al di sotto della superficie e studiare proprietà come lo spessore e la composizione del materiale.
Per Marte, questo potrebbe rivelare diversi strati di ghiaccio, suolo, roccia o acqua. Ma la struttura interna di Phobos è più misteriosa e l'aggiornamento di MARSIS potrebbe offrire informazioni ancora più rilevanti.
"Non è ancora chiaro se le due piccole lune di Marte siano asteroidi catturati o composte da materiale sottratto da Marte durante una collisione", commenta Colin Wilson, scienziato di Mars Express dell'ESA. "Il loro aspetto suggerisce che fossero asteroidi, ma il modo in cui orbitano intorno a Marte indica probabilmente il contrario".
"Siamo ancora in una fase iniziale della nostra analisi", afferma Andrea. "Ma abbiamo già visto possibili segni di caratteristiche precedentemente sconosciute sotto la superficie lunare. Ci entusiasma vedere il ruolo che MARSIS potrebbe svolgere nel risolvere finalmente il mistero che circonda l'origine di Phobos".
Cosa mostra questa immagine?
L'immagine in alto a destra mostra il "radargramma" acquisito da MARSIS durante il sorvolo di Phobos il 23 settembre 2022. Un radargramma rivela gli "echi" creati quando il segnale radio emesso da MARSIS rimbalza su qualcosa e ritorna allo strumento. Più luminoso è il segnale, più potente è l'eco.
La linea luminosa continua mostra l'eco dalla superficie lunare. I riflessi inferiori possono rappresentare uno "scompiglio" causato da caratteristiche della superficie lunare o, ancora più interessante, segni di possibili caratteristiche strutturali al di sotto della superficie (e).
"La sezione A-C è stata registrata utilizzando una configurazione precedente del software MARSIS", spiega Carlo Nenna, ingegnere del software di bordo di MARSIS presso Enginium, che sta implementando l'aggiornamento. "La nuova configurazione è stata preparata durante il 'gap tecnico' e utilizzata con successo per la prima volta da D-F".
Le immagini a sinistra e in basso a destra mostrano il percorso dell'osservazione sulla superficie di Phobos.
MARSIS è gestito dall'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), in Italia, e finanziato dall'Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
Futura esplorazione di Phobos
L'ESA e i suoi Stati Membri parteciperanno alla prossima missione Martian Moons eXploration (MMX) per atterrare su Phobos e portare un campione dei suoi materiali di superficie sulla Terra. Il lancio della missione MMX, guidata dall'Agenzia spaziale giapponese (JAXA), è previsto nel 2024, per riportare i campioni sulla Terra nel 2029. Gli strumenti a bordo di Mars Express sono stati fondamentali per lo studio dettagliato di Phobos, necessario per la preparazione della missione MMX.
