Un nuovo studio, guidato dalle immagini del sorvolo di Marte da parte della missione Hera dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), suggerisce che Deimos, la piccola luna esterna di Marte, sia stata drasticamente rimodellata da un singolo e violento impatto asteroidale. Ciò spiegherebbe la sua superficie misteriosamente liscia e giovane: uno spesso strato di polvere derivante dall’impatto potrebbe aver agito come l’equivalente planetario di filler cosmetici. Deimos, dalla forma a patata – 12km di diametro – orbita a circa 24.000km dalla superficie di Marte. Quando fu visitata per la prima volta dalle sonde Viking della NASA negli anni ’70, si scoprì che aveva un aspetto molto più liscio e polveroso rispetto a Phobos, l’altra luna marziana, pesantemente craterizzata e solcata da crepe. Un’altra sua caratteristica principale è una spettacolare conca di 10km di larghezza attorno al suo polo sud.
Simulazione degli impatti su Deimos
La distanza di Deimos da Marte rende relativamente difficile la sua esplorazione da parte delle sonde spaziali: le immagini più recenti provengono dalla missione Hera dell’Agenzia Spaziale Europea, che ha effettuato un sorvolo di Marte nel marzo 2025. Tuttavia, una delle principali teorie è che la depressione polare meridionale e la natura polverosa di Deimos siano entrambe dovute all’impatto di un singolo asteroide.
Un nuovo studio, pubblicato su Nature Astronomy, ha utilizzato un software di simulazione d’impatto ad alta risoluzione per cercare di ricreare questo evento catastrofico ma non distruttivo in modo da riprodurre lo stato attuale di Deimos.
Lo studio è stato condotto da Sabina Raducan dell’Università di Berna, dell’Istituto Internazionale di Scienze Spaziali (ISSI) e dell’Università VUB di Bruxelles: “eseguito su un cluster di calcolo ad alte prestazioni presso l’Università di Berna, il nostro codice di impatto SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) di Berna funziona ricreando i corpi di interesse in milioni di particelle aderenti la cui interazione è governata da diverse variabili programmabili, tra cui i livelli di gravità, la resistenza del materiale e la coesione. In questo caso abbiamo creato un modello dettagliato della forma di Deimos utilizzando particelle SPH, riempiendo la depressione meridionale per renderla pronta all’impatto. Abbiamo quindi eseguito circa un centinaio di simulazioni – ognuna delle quali richiedeva circa una settimana per essere completata – per sperimentare diverse masse dell’impattore e angoli di approccio“.
La loro ipotesi più plausibile si è rivelata essere un impatto obliquo, di circa 45 gradi, da parte di un asteroide relativamente piccolo, di 320 metri di diametro, che ha colpito la luna ad alta velocità. Invece di frantumare Deimos, la collisione ha scavato un’ampia depressione al suo polo sud, proiettando grandi quantità di materiale sulla superficie.
Conseguenze della collisione
Gran parte di questi detriti è poi ricaduta, formando uno strato globale di regolite friabile che ha ricoperto molte delle caratteristiche superficiali esistenti, raggiungendo in alcuni punti uno spessore di oltre duecento metri. Sabina Raducan, che è anche una delle responsabili del Gruppo di Lavoro sulla Fisica degli Impatti del team scientifico di Hera, spiega: “la nostra simulazione è coerente con i modelli di luminosità osservati sulla superficie lunare, legati alla graduale migrazione della regolite che si comporta più come polvere poco compatta che come qualcosa di più coeso. Lo stesso vale per il modo in cui la depressione meridionale si è successivamente appianata, invece di mantenere un cratere netto”.
Sotto questo strato di polvere, i contorni di antichi crateri rimangono identificabili, una scoperta che offre preziose informazioni sulla struttura interna della luna marziana. Raducan aggiunge: “abbiamo iniziato questa campagna di simulazione prima del sorvolo di Marte da parte di Hera, ma con la speranza che le osservazioni di Hera ci avrebbero aiutato a vincolare ulteriormente i risultati. E così è stato, poiché il lato della luna ripreso da Hera ha rivelato la presenza di ulteriori crateri sepolti. Questi erano davvero gli ultimi pezzi del puzzle che mi mancavano, anche se non erano immediatamente visibili a occhio nudo. Li ho individuati per la prima volta attraverso le rappresentazioni spettroscopiche delle immagini di Hera realizzate subito dopo da Sir Brian May, membro del team scientifico di Hera”.
Approfondimenti sull’interno della luna
La presenza continua di questi crateri pre-impatto suggerisce che Deimos sia relativamente fragile. Le onde d’urto di un impatto si sarebbero propagate attraverso un corpo più solido come il suono di una campana, sconvolgendo o cancellando le formazioni più antiche. La loro sopravvivenza è indicativa di un interno altamente poroso e fratturato che ha smorzato efficacemente le forze d’impatto fino a livelli non catastrofici.
Michael Kueppers, scienziato del progetto Hera dell’ESA, commenta: “questa simulazione implica quindi che Deimos sia un corpo costituito da un ammasso di detriti, simile a molti asteroidi. Ciò non significa necessariamente che la luna sia in realtà un asteroide catturato – potrebbe benissimo essersi formata da materiale sollevato da Marte a seguito di impatti superficiali – ma piuttosto che potrebbe essersi formata in modo simile e quindi condividere proprietà comparabili. Questo è il primo di una serie di risultati che dimostrano come la messa a punto del sorvolo di Marte da parte di Hera per avvicinarsi a Deimos abbia dato buoni frutti in termini scientifici”.
Missioni spaziali in arrivo
Sebbene rimangano plausibili spiegazioni alternative per la superficie liscia e la depressione meridionale di Deimos, questo studio offre una spiegazione unificata per entrambe le caratteristiche e formula previsioni pratiche che potranno essere verificate dalle future missioni spaziali, a partire dalla missione Martian Moons eXploration (MMX) dell’Agenzia spaziale giapponese (JAXA), diretta verso entrambe le lune, il cui lancio è previsto per questo autunno.
Il codice SPH dell’Università di Berna è stato precedentemente utilizzato per simulare l’impatto della sonda DART della NASA con l’asteroide Dimorphos nel 2022, e i risultati hanno suggerito un completo rimodellamento del corpo celeste. Questa previsione verrà verificata nella pratica questo autunno dalla sonda Hera dell’ESA, una volta raggiunta Dimorphos per condurre un’indagine ravvicinata del sito dell’impatto, contribuendo a rafforzare le capacità di difesa planetaria dell’umanità.