El gran impacto que formó las lunas de Marte

Desde que en 1971 la sonda estadounidense Mariner 9 fotografió en detalle las lunas de Marte la hipótesis de que estos cuerpos son asteroides capturados ha sido la más aceptada. Tanto Fobos como Deimos poseen formas irregulares propias de asteroides y su espectro coincide con los cuerpos de tipo D, asteroides oscuros ricos en sustancias orgánicas y volátiles que probablemente proceden del cinturón de Kuiper.

El cráter Stickney de Fobos visto por la MRO (NASA).

Pero esta hipótesis tiene varios problemas. Por un lado, las sondas Mars Global Surveyor de la NASA y la Mars Express de la ESA descubrieron hace años que el espectro infrarrojo de los satélites marcianos no se corresponde exactamente con los materiales orgánicos de los asteroides carbonáceos. La Mars Express descubrió que la densidad de Fobos es increíblemente baja para ser un asteroide (1,87 gramos por centímetro cúbico) y su porosidad (25-35%) es inusualmente elevada. Un asteroide tan poroso y poco denso no habría sobrevivido la captura gravitatoria por parte de Marte. Además, Fobos posee materiales similares a los que podemos encontrar en la superficie marciana.

Fobos y Deimos (NASA).

Por estos motivos en los años 90 surgió otra hipótesis que con el tiempo ha cobrado fuerza. Fobos y Deimos no serían dos asteroides capturados independientemente, sino que se habrían formado a partir de los restos de un cuerpo primigenio. La incógnita reside en averiguar qué proceso y qué tipo de cuerpo fue el causante de los satélites de Marte. La hipótesis más simple es atribuir el origen de Fobos y Deimos a un asteroide de tipo D capturado por Marte que se fragmentó completamente durante la captura gravitatoria. Fobos y Deimos se formarían después a partir del disco de acreción resultante, lo que permitiría aclarar por qué el plano orbital de Fobos y Deimos es similar.

Sin embargo, esta hipótesis no logra explicar la baja excentricidad de las órbitas de ambas lunas, que son casi circulares, lo que añadido a las pruebas circunstanciales antes comentadas ha provocado que una teoría alternativa haya cobrado fuerza en los últimos años según la cual Fobos y Deimos serían el resultado de un gran impacto contra la superficie de Marte. Ahora bien, si las lunas se formaron en un gigantesco choque, ¿dónde estaría la cuenca de impacto responsable? El mejor candidato es la cuenca de Vastitas Borealis, de 10 600 x 8 500 kilómetros. Esta planicie que ocupa casi todo el hemisferio norte del planeta rojo es la principal causante de la llamada dicotomía marciana, o lo que es lo mismo, la dramática diferencia de altura media entre los hemisferios norte y sur del planeta. No está nada claro que Vastitas Borealis se haya formado mediante un impacto gigante y, de hecho, muchos investigadores siguen abogando por procesos endógenos para explicar su creación. Pero lo cierto es que recientemente la teoría del impacto se ha abierto paso de forma inexorable.

Simulación del impacto que creó Vastitas Borealis y el material resultante de la colisión. Los puntos azules corresponden a Marte, los rojos serían los correspondientes al disco de acreción y las negras serían las eyectadas del sistema (R. Citron et al.).

Vastitas Borealis, la gran planicie del hemisferio norte marciano (NASA).

El choque habría sido brutal. Un protoplaneta o asteroide gigante con una masa aproximadamente igual al 2,5% de la de Marte chocó en algún momento del periodo que va desde la formación del planeta hasta hace 3300 millones de años. Este protoplaneta habría tenido una masa superior a la de Ceres (que tiene unos 10^21 kg) y el choque cambiaría para siempre la faz del planeta rojo. Puede que incluso le otorgase al planeta el rápido periodo de rotación que tiene hoy en día (proporcionalmente al tamaño de Marte), lo que explicaría el exceso de momento angular del sistema.

La cantidad de materia eyectada por este suceso habría sido espectacular y una gran parte (entre 10^18 y 10^19 kg) habría quedado en órbita, más que suficiente para explicar no solo la formación de Fobos y Deimos (con una masa de 1,07 x 10^16 kg y 1,48 x 10^15 kg respectivamente), sino también la de numerosos satélites menores ya desaparecidos. Un gran número de estas antiguas lunas habrían chocado contra Marte, dejando tras de sí una numerosa población de cráteres oblicuos en la superficie. El disco de acreción contendría entre el 1% y el 4% de la masa del objeto que chocó con Marte.

Naturalmente, la hipótesis del impacto es por ahora solo eso, una bonita conjetura. Incluso si ambas lunas se formaron tras el choque de un asteroide, no está claro que la cuenca de impacto de Borealis -si es que realmente es una cuenca de impacto- sea la culpable. Otras candidatas serían la cuenca de Elysium o la de Daedalia. Pero en cualquier caso se trata de una teoría muy atractiva: la creación de los dos satélites de Marte estaría ligada al mayor impacto de la historia del planeta rojo, curiosamente al igual que la Luna y la Tierra. Una casualidad que no deja de ser bastante poética.