"A lua condenada de Marte": por que uma nova missão é enviada a Fobos

Como Phobos foi descoberto?

No início do século XVII, o astrônomo alemão Johannes Kepler sugeriu que Marte poderia

existem duas luas.A teoria do cientista baseava-se no fato de o Planeta Vermelho estar localizado entre a Terra e Júpiter. Naquela época, sabia-se que nosso planeta possui um satélite e Júpiter quatro. Apenas Europa, Ganimedes, Calisto e Io eram acessíveis para observação. Em 2019, já eram conhecidos 79 satélites de Júpiter. Além disso, o gigante gasoso possui seu próprio sistema de anéis.

Portanto, apesar da teoria de que Marte temdeveria ter suas próprias luas, como seus vizinhos, nenhuma evidência de sua existência poderia ser encontrada. Mesmo assim, o astrônomo americano Asaf Hall conduziu um estudo metodológico no Observatório Naval dos Estados Unidos em Washington, DC. Ele procurou por satélites mais próximos do planeta do que os exploradores anteriores. No entanto, sua busca não teve sucesso.

O desapontado Hall estava prestes a desistir, mas elea esposa Angelina insistiu que ela continuasse as observações. Na noite seguinte, 12 de agosto de 1877, ele descobriu a lua que mais tarde seria conhecida como Deimos. Seis dias depois ele descobriu Fobos. As duas luas estavam tão próximas do planeta que foram escondidas pelo brilho de Marte. Mais ou menos do tamanho de um asteróide, são também as duas menores luas do sistema solar. Além disso, o maior Fobos é 7,24 vezes mais massivo que Deimos.

O que o torna interessante?

Na mitologia grega, Fobos era um dos filhosdeus da guerra Ares (Marte - em romano), o nome de seu irmão era Deimos. Os filhos gêmeos acompanhavam o pai nas batalhas. Deimos significa "terror" ou "pânico" (especialmente no contexto de fuga do campo de batalha), e Fobos significa "medo" (daí a palavra "fobia").

Fobos tem uma órbita equatorial quase circular.Ele gira a cada 7 horas e 39 minutos a uma altitude de 5.989 km acima da superfície de Marte. O período orbital de Fobos é três vezes mais rápido que a rotação de Marte. O satélite é demasiado leve para a gravidade, pelo que a sua forma não é esférica. Está tudo coberto de saliências e crateras.

A característica dominante em Fobos é a grande cratera de impacto Stickney, com um diâmetro de cerca de 9,5 km. O nome é uma homenagem ao nome de solteira da esposa de Asaph Hall.

Uma imagem do lado de Fobos voltado para Marte. Crédito: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

A propósito, vários estudos de Fobos e seu satélite revelaram não apenas suas formas não esféricas bizarras.

Depois de observar este par de luas, os cientistas vieramà conclusão de que são feitos de um material semelhante aos condritos de carbono do tipo I ou do tipo II. É dela que os asteróides e planetas anões são compostos. Eventualmente, alguns cientistas concluíram que Fobos e Deimos se originaram do cinturão de asteróides quando a gravidade de Júpiter os empurrou para a órbita de Marte bilhões de anos atrás.

No entanto, os astrônomos não têm certeza exatamente de láas luas de Marte apareceram. Ambos têm órbitas quase circulares, o que é muito incomum para objetos capturados pela gravidade do planeta. Além disso, essas luas não são tão densas quanto os objetos no cinturão de asteróides.

Fobos e Deimos podem ter se formado a partir de poeira e rochas da órbita de Marte, unidas pela gravidade.

A órbita de Fobos diminui 1,8 cmpor ano. Dentro de 50 a 100 milhões de anos, a Lua irá colidir com o seu planeta-mãe ou será despedaçada e espalhada num anel em torno de Marte. O futuro sombrio de Fobos valeu-lhe o apelido de “a lua condenada de Marte”.

Como foi estudado Phobos anteriormente?

Com mais e mais pesquisas, os cientistas conseguiramsaiba mais sobre as luas que orbitam Marte. Os orbitadores Viking passaram por eles no final da década de 1970. A missão soviética Phobos 2, o programa Mars Global Surveyor da NASA e o Mars Express da Europa forneceram mais pistas sobre as duas curiosas luas. As missões Spirit, Opportunity e Curiosity forneceram imagens de satélites da superfície de Marte.

NASA Mars Reconnaissance OrbiterA órbita capturou esta imagem da maior das duas luas de Marte, Fobos, a cerca de 6.800 quilômetros de distância. Imagem: © NASA / JPL / Universidade do Arizona

Em 2011, a Rússia tentou enviar uma missão paraum satélite marciano chamado Phobos-Grunt que deveria retornar à Terra em 2014 com uma pequena amostra da lua. No entanto, a espaçonave permaneceu na órbita baixa da Terra devido a problemas técnicos. Como resultado, o satélite caiu na Terra no início de 2012 no Oceano Pacífico.

Por que você precisa de uma nova missão?

Quentin Nénon do Laboratóriode Ciências Espaciais da Universidade da Califórnia, Berkeley, e seus colegas acreditam que as camadas superiores do regolito que cobre a lua marciana Fobos poderiam ter acumulado íons de oxigênio, argônio, carbono e nitrogênio, que ao longo de bilhões de anos deixaram o Atmosfera marciana.

Para chegar a esta conclusão, a equipe de Nenonanalisou dados da espaçonave MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) da NASA. A MAVEN coleta dados da órbita de Marte há mais de seis anos para ajudar os cientistas a descobrir como o planeta perdeu sua atmosfera e fornecer outros dados científicos importantes sobre a evolução do clima do planeta. Como a sonda cruzava a órbita de Fobos cerca de cinco vezes por dia terrestre enquanto circulava Marte na sua missão principal, os cientistas decidiram usar as medições do MAVEN para aprender algo sobre Fobos. Além disso, este é o objetivo da nova missão que está sendo planejada no Japão.

A visualização mostra a mudança na órbita da espaçonave MAVEN durante sua missão principal.
Crédito: NASA

Agência Japonesa de Exploração Aeroespacialestá se preparando para enviar a sonda Martian Moons Exploration (MMX) para Phobos em 2024 para coletar amostras de sua superfície pela primeira vez e entregá-las à Terra. Os cientistas acreditam que essas amostras serão mais informativas se a MMX pousar no lado de Fobos que está voltado para Marte. Por pelo menos os últimos dez milhões de anos, Fobos esteve em um estado de ressonância spin-orbital, ou seja, está sempre voltado para Marte com um de seus hemisférios. Portanto, os íons de gás da atmosfera marciana todo esse tempo caíram do mesmo lado de Fobos.

Para estimar seu número possível,Os pesquisadores analisaram dados coletados pelo Super-Hot and Hot Ion Composition Analyzer (STATIC) a bordo do orbitador MAVEN. Eles descobriram que a camada superior da superfície do lado de Fobos mais próximo de Marte está exposta a 20 a 100 vezes mais íons marcianos do que o seu lado oposto.

A Agência Aeroespacial do Japão (JAXA) está preparandoMissão Martian Moons eXploration (pesquisa de satélites marcianos, MMX). Claro, a missão se concentrará nas luas marcianas. A espaçonave realizará sensoriamento remoto de perto e observações in-situ de ambas as luas, e coletará amostras de uma delas para retornar à Terra. A missão está planejada para observar duas luas de Marte, Fobos e Deimos, e retornar à Terra com uma amostra retirada de uma dessas luas.

Missão da MMX visa lançar uma sonda no início2020 e a pesquisa e o desenvolvimento estão em andamento. A data de lançamento estimada é 2024. A sonda entrará na órbita de quase satélite (QSO) das luas marcianas e então observará e coletará amostras. Um possível cenário para o retorno da sonda à Terra com suas amostras após a sonda completar suas observações e coleta está agora sendo estudado.

Espera-se que esta pesquisa e desenvolvimentolevará a avanços na tecnologia necessária para futuras sondas planetárias e lunares, tecnologias de comunicação otimizadas usando novas estações de sondas terrestres, tecnologia de amostragem avançada da superfície de objetos astronômicos e tecnologias para viagens entre Marte e a Terra.

A missão também ajudará a descobrir o processo evolutivo de Marte e obter uma chave para a compreensão dos segredos da formação de planetas nesta região do sistema solar.

Além disso, a NASA está considerandoa missão Phobos Surveyor, na qual pequenas sondas serão enviadas para a superfície lunar. A missão é financiada pelo Innovative Advanced Concepts Program da NASA, pelo Institute for Advanced Concepts da NASA. Ele foi projetado para desenvolver conceitos aeroespaciais de longo alcance, de longo prazo, de ponta e completamente novos.

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