Riassunto:
Due misteri della morfologia a lungo irrisolti sulla superficie della luna più piccola di Marte, Deimos, hanno ricevuto una spiegazione scientifica unificata. Un nuovo studio condotto dall’Università di Berna in Svizzera e pubblicato sulla rivista accademica autorevole a livello internazionale “Nature Astronomy” sottolinea che l’enorme bacino depresso vicino al polo sud di Deimos e il suo spesso strato di polvere sciolta in tutto il mondo sono molto probabilmente originati da un unico violento impatto di inclinazione causato da un asteroide di circa 320 metri di diametro circa 100 milioni di anni fa.
Marte ha due satelliti naturali di forma irregolare, Phobos e Deimos. Sin dalle prime immagini ad alta risoluzione restituite dall'orbiter Viking 2 della NASA nel 1977, gli scienziati planetari sono rimasti perplessi dall'aspetto speciale di Deimos: completamente diverso da Phobos, che è coperto da densi crateri da impatto esposti e ha una superficie ruvida, Deimos mostra un'insolita levigatezza, e la sua superficie è strettamente ricoperta da uno strato di polvere di detriti spessa e sciolta (regolite); allo stesso tempo, c'è un'enorme struttura depressiva di dimensioni sorprendenti vicino al suo polo sud. Per decenni, il meccanismo di formazione di queste due straordinarie strutture è stato un mistero fondamentale nello studio dell’evoluzione dei piccoli corpi celesti nel sistema solare.
Per risolvere questo mistero geologico, un gruppo di ricerca scientifica internazionale guidato dal Dipartimento di scienze spaziali e planetarie dell'Università di Berna ha combinato le ultime immagini ad alta precisione ottenute dalla missione di sorvolo su Marte "Hera" dell'Agenzia spaziale europea (ESA) e ha utilizzato il codice avanzato del supercomputer "Bern Smoothed Particle Hydrodynamics" (SPH) per eseguire una modellazione approfondita. Il gruppo di ricerca ha costruito un modello digitale tridimensionale di Deimos contenente milioni di particelle virtuali. Modificando le dimensioni, la velocità, l'angolo di incidenza del dispositivo di simulazione e le ipotesi sulla struttura fisica interna del satellite, ci sono voluti diversi mesi per eseguire continuamente circa 100 serie di simulazioni di collisioni ad alta intensità.
Il test di simulazione ha finalmente identificato uno scenario di collisione che era il più coerente con le osservazioni reali: un asteroide con un diametro di circa 320 metri (circa 1.049 piedi) si è scontrato con la regione del polo sud di Deimos ad alta velocità con un angolo di inclinazione di 45 gradi. L'energia generata dalla collisione non solo ha distrutto direttamente l'enorme bacino della depressione polare chiaramente visibile in superficie, ma ha anche innescato livelli astronomici di detriti dell'eruzione. Soggetto al campo gravitazionale estremamente debole di Deimos, queste enormi quantità di polvere di roccia e polvere che sono state lanciate nello spazio sono poi lentamente ricadute sotto l'attrazione gravitazionale, depositandosi nuovamente in modo uniforme e coprendo l'intera superficie del satellite come un gigantesco "strato di polvere cosmetica". In alcune aree, lo spessore di questi strati di accumulo di polvere supera addirittura i 200 metri, seppellendo così in profondità un gran numero di antichi crateri da impatto, creando oggi l'aspetto unico, liscio e giovane di Deimos.
La ricerca ha anche rivelato inaspettatamente la natura fisica interna estremamente fragile e porosa di Deimos. Secondo la dinamica della collisione, se Deimos fosse un masso solido, duro e denso, l’onda d’urto generata da un impatto violento di questa portata avrebbe dovuto frantumarlo completamente in pezzi. Tuttavia, il materiale superficiale di Deimos è estremamente sciolto e la struttura interna è altamente porosa, come un "mucchio di macerie" tenuto insieme dalla gravità. Questa caratteristica di ammortizzazione fisica sciolta e porosa assorbe e dissipa efficacemente la maggior parte dell'energia cinetica del danno da impatto al momento dell'impatto, consentendogli di resistere a shock catastrofici che rimodellano il paesaggio globale preservando miracolosamente la struttura complessiva dalla completa disintegrazione.
I ricercatori hanno sottolineato che questo modello di rimodellamento dell'impatto non solo spiega ragionevolmente le molteplici caratteristiche dell'aspetto di Deimos con un singolo evento, ma fornisce anche vincoli teorici chiave per testare il dibattito sull'origine se Deimos sia un asteroide alieno catturato da Marte o una condensazione di detriti espulsi dalla superficie di Marte da un grande impatto precoce. Poiché si prevede che la Mars Exploration Mission (MMX) guidata dai giapponesi arriverà nell’orbita di Marte nel 2027 per l’esplorazione a corto raggio e prevede di restituire campioni, gli esseri umani saranno in grado di utilizzare i dati radar geologici e del suolo ottenuti a terra per condurre la verifica definitiva della previsione teorica secondo cui questo singolo impatto rimodellerà l’intero pianeta.
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