Phobos y Deimos fueron predichos por Jonathan Swift
Las misiones de los Vikings aportaron mucho para el estudio de Marte. Desde entonces, tres naves espaciales más han estado en el planeta. En julio de 1988, dos naves espaciales rusas, Phobos 1 y Phobos 2, fueron lanzadas. El contacto se perdió con Phobos 1 en su salida de la Tierra, pero Phobos 2 entró con éxito en la órbita marciana en enero de 1989. Durante los siguientes cincuenta y nueve días obtuvo suficientes fotografías para mapear casi todo el planeta, de todos modos, los resultados completos han aún no se ha publicado en Occidente.También se lanzó el Martian Observer de los Estados Unidos que se perdió en agosto de 1993, justo cuando estaba entrando en la fase final de su aproximación al planeta, ¡a sólo tres días de su destino.
El objetivo principal de la misión rusa Phobos no era el planeta Marte en sí, sino Phobos, el más grande de los dos satélites marcianos. De acuerdo a los planes se pretendía colocar un pequeño aterrizador en la superficie de Phobos, pero desafortunadamente, el contacto se perdió en marzo de 1989, justo cuando Phobos 2 empezaba a tomar imágenes de la pequeña luna y y se acercaba a ella para la fase de aterrizaje.
Ese año Swift publicó los viajes de Gulliver, que describe las hazañas imaginarias de Lemuel Gulliver. Aunque su visita entre los minúsculos liliputienses es quizás la más conocida, Gulliver hizo otras exploraciones. En su "Voyage to Laputa", Gulliver aprende que los científicos allí
". . . descubrieron dos estrellas menores, o satélites, que giran alrededor de Marte; del cual el más íntimo está distante del centro del planeta primario exactamente tres de sus diámetros, y los cinco más exteriores; el primero gira en el espacio de diez horas, y el segundo en veintiuno y medio; de modo que los cuadrados de sus épocas periódicas están muy cerca en la misma proporción con los cubos de su distancia del centro de Marte; que manifiestamente muestra que se rigen por la misma ley de la gravitación que influye en los otros cuerpos celestes."
La predicción de Swift es sorprendente, ya que no sólo tenía el número de lunas correcto, sino que también las colocó cerca del planeta, las distancias de las lunas marcianas reales son 1,4 y 3,5 diámetros de Marte, en comparación con 3 y 5 como dado por Swift.
Uno casi se sentiría tentado a pensar que Swift obtuvo una visión efectiva de las lunas a través de un telescopio, si no fuera por el hecho de que no había ningún telescopio en el momento lo suficientemente poderoso para observarlos.
Voltaire, en un texto de 1750, en donde cuenta la visita de un habitante de la estrella Sirius al sistema solar, también atribuyó a Marte dos lunas. Claro que aquí, al menos, no hay misterio; debe haber sido influenciado por la historia de Swift.
Sin embargo, la idea de que Marte podría tener dos satélites se remonta aún más temprano a la interpretación errónea de Kepler del anagrama en el que Galileo anunció el descubrimiento de lo que ahora se sabe que es el anillo de Saturno. Probablemente Swift se enteró de la supuesta conjetura de Kepler acerca de dicho anagrama.
Por otra parte, ya que en el momento en que escribió se creía que Mercurio y Venus no tenían satélites, y como la Tierra tenía un satélite, Júpiter cuatro, y Saturno cinco, el lugar que Marte ocupaba en el Sistema Solar en esta progresión parecía indicar que tenía dos lunas. Como permanecían ocultas, las lunas tenían que ser muy pequeñas, y si estuvieran muy cerca del planeta se perderían en su fulgor. Sin embargo Swift llegó a su predicción y parece que fue simplemente una conjetura.
Después del descubrimiento de estos satélites por Asaph Hall en agosto de 1877, quedó inmediatamente evidente que son objetos muy inusuales. Phobos se encuentra a una distancia de 9.400 kilómetros del centro de Marte, a sólo 6.000 kilómetros de la superficie marciana. Marte visto desde su superficie mostraría una vista asombrosa; su disco subtendría un ángulo de 43 °, y llenaría casi la mitad del cielo de horizonte a cenit! El actual período de revolución de Phobos alrededor de Marte es de sólo siete horas y treinta y nueve minutos. Así completa tres revoluciones completas en el tiempo que Marte toma para girar una vez sobre su eje --- un estado de cosas tan sorprendente que Hall al principio pensó que debe haber dos o tres lunas interiores! Debido a su movimiento rápido, Phobos se levanta en el oeste y se ponr en el este, y permanece sobre el horizonte por solamente cuatro horas y media.
Para todos los propósitos prácticos, Phobos se encuentra en el plano ecuatorial del planeta. Es eclipsado por la sombra del planeta 1,330 veces cada año marciano, logrando escapar sólo por breves períodos alrededor de los tiempos de los solsticios de verano e invierno. Los observadores en la superficie marciana por encima de 70 latitudes norte y sur nunca la verían en absoluto, ya que nunca se levantaría en el horizonte.
Por su parte, Deimos se encuentra a 23.500 kilómetros del centro de Marte, y su órbita, también, es casi ecuatorial.
El período de la revolución es de unas treinta horas, y permanece por encima del horizonte marciano durante sesenta horas a la vez. Nunca se eleva por encima del horizonte en las regiones polares por encima de la latitud 82 norte o sur.
En 1945, después de analizar las medidas de las posiciones de los satélites hechas desde su descubrimiento en 1877, BP Sharpless anunció que Phobos parecía estar rápidamente cayendo en espiral hacia el interior hacia Marte. Tal aceleración sólo podía ser producida por algún tipo de resistencia y en 1959 un astrónomo ruso, Iosif Shklovskii, concluyó que la fricción se debió a la fricción con la atmósfera externa de Marte. Esto era bastante razonable; sin embargo, para explicar la rapidez de su aceleración, Shklovskii fue más allá y propuso que Phobos debía estar hueco en su interior y que incluso podría ser una estación espacial artificial. Posteriormente, alguien sugirió que la razón por la cual los satélites no habían sido descubiertos hasta 1877, a pesar de las búsquedas cuidadosas de William Herschel y Heinrich d'Arrest, era que todavía no existían!
Huelga decir que la visión de Shklovskii siempre fue considerada con un escepticismo considerable, y estudios posteriores han demostrado que aunque Phobos está cayendo en espiral hacia Marte, la tasa de su aceleración es sólo la mitad de la derivada por Sharpless. Esta es una cantidad lo suficientemente pequeña para ser contabilizada por las fuerzas de fricción debido a las mareas planteadas por Phobos en el cuerpo sólido de Marte. La aceleración continuará durante otros 40 millones de años más o menos, hasta que la luna se estrelle contra el planeta.
Debido a fuerzas de marea similares, Deimos, cuyo período de la revolución es más lento que el período de rotación de Marte, está girando muy lentamente hacia fuera de Marte; sin embargo, el efecto es muy leve y produce muy poco cambio en su órbita.
Ambos satélites marcianos son pequeños, y esto, junto con su proximidad al planeta brillante, explica por qué no se descubrieron antes. En telescopios basados en la Tierra son meros destellos de luz, y sólo con el advenimiento de la era de la nave espacial hemos comenzado a averiguar cómo son realmente.
Las primeras imágenes en primer plano de Phobos y Deimos fueron obtenidas por la nave espacial Mariner 9 en 1972; desde entonces, también han sido obtenidas imágenes de la nave espacial Viking orbiter y la Phobos rusa, que envió algunos resultados útiles de la órbita marciana en marzo de 1989 antes de perder el contacto de repente. Phobos, que mide 27 por 19 kilómetros, tiene la forma de una patata; Deimos también tiene una forma extraña, aunque menos que Phobos, y mide 15 por 11 kilómetros.
Ambas lunas han sufrido fuertes bombardeos meteóricos y tienen numerosos cráteres de impacto.
Phobos tiene un cráter particularmente grande, llamado Stickney (después del nombre de soltera de la esposa de Asaph Hall, que lo animó a continuar su búsqueda de búsqueda de las lunas). Es de 10 kilómetros de diámetro, y el impacto que lo formó debe haber estado a punto de romper Phobos en pedazos. Radiando en todas las direcciones de Stickney hay una serie de crestas y surcos. Los surcos son más anchos (700 m) y más profundas (90 m) cerca del cráter, y vuelven a converger cerca del antípoda del cráter, que está casi libre de surcos. Obviamente estas características están íntimamente asociadas con el cráter Stickney, y parecen ser fracturas profundamente asentadas formadas durante el impacto. Después de Stickney, los cráteres más grandes en Phobos son Pasillo, Roche, Todd, Sharpless, y d'Arrest.
La superficie de Deimos parece diferente porque la mayoría de los cráteres están parcialmente llenos de escombros; en muchos casos pueden ser identificados solamente debido a sus bordes brillantes. Los dos más grandes, Swift y Voltaire, miden unos 3 kilómetros de diámetro.
Las superficies de ambos satélites son bastante oscuras, por lo que no son muy eficaces para iluminar las solitarias noches marcianas. De Marte, Phobos aparecería tan brillante como Venus desde la Tierra, y Deimos se asemejaría a las brillantes estrellas Vega o Arcturus. Se cree que las lunas marcianas son asteroides capturados (o fragmentos de asteroides), y en muchos aspectos se asemejan a los asteroides que hasta ahora han sido imaginados a corta distancia; 951 Gaspra y 243 Ida incluso tienen surcos como aquellos alrededor de Stickney. No hay duda de que son tipos relacionados de objetos.
De todos modos, si Phobos y Deimos son asteroides capturados, los detalles de su captura permanecen bastante oscuros. La mayoría de los asteroides permanecen dentro del cinturón de asteroides principal, pero en 2.5 unidades astronómicas (a.u.) hay una zona clara de asteroides en una posición de resonancia con Júpiter --- es decir, completan exactamente tres revoluciones para cada revolución que Júpiter completa. Ellos son, entonces, regularmente perturbados, y como resultado sus órbitas son caóticas. Sus excentricidades orbitales pueden llegar a ser tan grandes que pueden incluso cruzar las órbitas de los otros planetas --- muchos cruzan la órbita de Marte, y unos pocos, conocidos como el grupo de Apolo, llegar a trasladarse hasta dentro de la órbita de la Tierra.
Raramente, uno de estos asteroides podría ser capturado por Marte, pero si es así, primero tendría que perder energía, tal vez a través de la resistencia aerodinámica. Poco después de su formación, Marte pudo haber estado rodeado por una nebulosa; un asteroide que pasaba por esta nebulosa se habría frenado lo suficiente por fricción para que su órbita se pudriera, primero en un camino elíptico cerrado alrededor de Marte, y más tarde en una órbita más circular. Seguiría en espiral rápidamente hacia Marte hasta llegar al punto en que su período se hizo sincrónico con la rotación del planeta, después de lo cual habría habido poca velocidad relativa entre el objeto capturado y la nebulosa. En este punto se habría estabilizado. Esto habría ocurrido a principios de la historia del sistema solar, cuando el espacio todavía estaba lleno de escombros. Un impacto con un objeto extraviado más tarde puede haber roto la luna sincrónica aparte - el fragmento que luego se convirtió en Phobos aterrizó dentro de la posición sincrónica y debido a las fuerzas de marea ha seguido en espiral hacia dentro desde entonces, mientras que lo que se convirtió en Deimos aterrizó fuera, cerca de su posición actual.
Esto es bastante plausible, pero ¿es cierto? En este momento simplemente no lo sabemos; es igualmente posible que los satélites sean planetesimales dejados dentro de la esfera gravitatoria de influencia de Marte después de que el planeta mismo se formara --- ejemplos del tipo de objetos cuyos impactos en Marte crearon las cuencas de la Hellas y del Argyre durante el violento bombardeo de la Edad de Noa .Todavía tenemos mucho que aprender acerca de las lunas marcianas, pero es realmente alarmante darse cuenta de que ahora tenemos mapas detallados de las superficies de estos objetos, que durante casi un siglo después de su descubrimiento apareció incluso en los telescopios más grandes como mera motas de luz.
De "The Planet Mars, a History of Observation and Discovery" by William Sheehan
© 1996 The Arizona Board of Regents
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