Fobos

Fobos es la mayor y más interna de las lunas de Marte, tiene unas dimensiones de 27 × 22 × 18 km y un aspecto irregular con una superficie oscura que refleja solo el 7% de la luz solar. Esta baja reflectividad, combinada con estudios en el infrarrojo lejano realizados por misiones como Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter, indica una composición rica en filosilicatos, similar a los detectados en la superficie marciana. Estas propiedades, junto con su baja densidad, indican que Fobos es un cuerpo poroso, posiblemente un «montón de escombros» cohesionado por su propia gravedad. Mediciones gravimétricas y su baja densidad sugieren que aproximadamente el 30% al 35% de Fobos podría ser hueco o bien contener depósitos de hielo bajo el regolito.

Fobos es la luna más cercana a su planeta en todo el sistema solar, orbitando Marte a una distancia promedio de apenas 6.000 km sobre su superficie. En comparación, la Luna orbita la Tierra a una distancia mucho mayor: 384.400 km. Debido a esta cercanía, Fobos completa una vuelta alrededor de Marte en solo 7 horas y 39 minutos, mucho más rápido que la rotación del planeta, que dura aproximadamente 24,6 horas. Esto provoca un fenómeno único: para un hipotético observador en la superficie marciana, Fobos surgiría por el oeste y se pondría por el este, al contrario que la mayoría de los cuerpos celestes. Durante la noche, su baja reflectividad, morfología irregular, pequeño tamaño y cercanía lo harían prácticamente indistinguible de la bruma atmosférica marciana.

La proximidad y las características de su órbita, casi circular y ecuatorial, limitan su visibilidad a las regiones marcianas situadas por debajo de los 70° de latitud. Además, al igual que la Luna terrestre, Fobos presenta siempre la misma cara hacia Marte, debido a su acoplamiento de marea, un fenómeno que ha sincronizado su rotación con su periodo orbital.

La interacción gravitatoria entre Marte y Fobos está causando un lento pero constante descenso de la órbita de la luna, que se aproxima al planeta a un ritmo de 1,8 m por siglo. Si este proceso continúa, se calcula que en unos 40 a 50 millones de años, Fobos alcanzará el límite de Roche de Marte, donde las intensas fuerzas de marea podrían desintegrarla. Este colapso daría lugar a un anillo de escombros alrededor del planeta rojo, similar a los sistemas de anillos observados en gigantes gaseosos como Saturno.

Sin embargo, si su estructura interna resulta ser más sólida de lo que se sospecha, es posible que grandes fragmentos de la luna sobrevivan a la desintegración y terminen impactando directamente en Marte. Estos impactos dejarían enormes cráteres en la superficie, alterando de manera significativa el paisaje marciano y su geología.

Superficie de Fobos

La superficie de Fobos está marcada por numerosos cráteres y surcos que destacan por su tamaño y disposición. El cráter más prominente es Stickney, nombrado en honor a Chloe Angeline Stickney, esposa de Asaph Hall, quien descubrió Fobos en 1877. Con un diámetro cercano a los 9 km, Stickney domina la geografía de la luna y evidencia un impacto tan violento que probablemente puso en riesgo su estabilidad estructural.

Los surcos de Fobos, que se extienden hasta 20 km de longitud y tienen una profundidad de menos de 30 m, son otro de sus rasgos distintivos. Inicialmente, se pensó que estos surcos se formaron por escombros lanzados desde Marte durante grandes impactos, dejando cadenas de pequeños cráteres en la superficie de Fobos. Sin embargo, investigaciones más recientes sugieren que podrían haberse originado por el desplazamiento de material sobre la propia luna tras el impacto que creó el cráter Stickney. En este escenario, las fuerzas liberadas por el choque habrían hecho que grandes rocas se deslizasen por la superficie, formando los patrones lineales que observamos hoy.

Fobos exhibe sutiles variaciones cromáticas en su superficie: algunas regiones presentan tonos rojizos, mientras que otras muestran un color más azulado. Estas diferencias, detectadas inicialmente por la sonda soviética Phobos 2 y confirmadas por misiones posteriores como Mars Express y Mars Reconnaissance Orbiter, podrían estar vinculadas a una combinación de factores. Entre ellos, destaca la posible composición mineral diferenciada entre el regolito superficial y capas internas, junto con los efectos de la erosión espacial.

Las áreas más rojizas podrían corresponder a regiones más expuestas al viento solar y a la radiación cósmica, que alteran la química del regolito con el tiempo. En contraste, las zonas azuladas podrían revelar material más fresco y primigenio, expuesto por el lento pero constante movimiento de partículas superficiales impulsado por impactos de micrometeoritos y la débil gravedad de la luna. Estos procesos, que han ocurrido durante millones de años, han generado un paisaje dinámico que refleja tanto la historia externa como interna de Fobos.

Fobos experimenta variaciones extremas de temperatura entre su lado diurno y nocturno debido a su limitada capacidad para retener el calor. Durante el día, las temperaturas en su superficie iluminada pueden alcanzar los -4 °C, mientras que en el lado oscuro descienden drásticamente hasta -112 °C. Esta diferencia de más de 100 °C se debe a la naturaleza del regolito que cubre su superficie: una capa de polvo fino y fragmentado que no tiene la densidad ni las propiedades térmicas necesarias para almacenar el calor de manera efectiva.

Estas marcadas oscilaciones térmicas no solo destacan las condiciones ambientales extremas de Fobos, sino que también influyen en los procesos de erosión espacial y en la dinámica de su regolito, factores cruciales para comprender la evolución geológica de esta enigmática luna.

Posible origen de Fobos

El origen de Fobos sigue siendo un enigma que genera intenso debate entre la comunidad científica. Aunque en un principio se pensó que podría ser un asteroide capturado o un fragmento de una luna más grande que ya desapareció, la hipótesis más aceptada en la actualidad sugiere que tanto Fobos como Deimos se formaron a partir de los restos de un impacto masivo entre un protoplaneta posiblemente helado proveniente del sistema solar exterior y el planeta Marte en sus primeras etapas de formación. Este cataclismo habría generado un disco de material en órbita marciana que, con el tiempo, se compactó por gravedad para formar varias lunas pequeñas, entre ellas Fobos y Deimos.

Este modelo explicaría las bajas densidades y las órbitas casi circulares de las lunas, sino también sus posibles similitudes de composición con el Marte antiguo y el cuerpo impactador. Fobos, por tanto, es un archivo cósmico que permite estudiar tanto su propia formación como los orígenes de Marte. Este hecho sumado a su proximidad y las menores dificultades técnicas para alcanzarla la convierten, junto con Deimos, en un objetivo científico más accesible y económico que la superficie del planeta rojo, lo que las convierte en mundos candidatos idóneos para misiones de recogida de muestras de las principales agencias espaciales.

Exploración de Fobos: Misiones pasadas y futuras

La primera imagen de Fobos capturada por una sonda espacial fue tomada por la misión Mariner 7 de la NASA, que sobrevoló Marte en agosto de 1969 a una distancia de 3.430 km. Durante este encuentro, la sonda realizó varias fotografías del planeta rojo, y en tres de ellas apareció Fobos. Aunque en esas imágenes no era posible distinguir detalles de la superficie, sí se logró identificar su forma irregular, un rasgo que más tarde se confirmaría como una de las características distintivas de esta pequeña luna marciana.

La exploración detallada de Fobos comenzó a finales de 1971 con la llegada de la sonda Mariner 9 a la órbita de Marte. Durante su misión, Mariner 9 capturó 37 imágenes de Fobos y 9 de Deimos desde una distancia promedio de 5.700 km, con una resolución suficiente para identificar estructuras de más de 200 m. Estas imágenes permitieron trazar un mapa detallado de la mayor parte de la superficie de Fobos y determinar su forma como un elipsoide de tres ejes, confirmando su naturaleza irregular observada previamente por Mariner 7. Las imágenes revelaron una superficie densamente craterizada, con cráteres de formas variadas, desde perfiles alargados hasta otros perfectamente circulares, y una amplia gama de edades, desde cráteres jóvenes con bordes elevados hasta depresiones erosionadas prácticamente imperceptibles.

El análisis de los datos de Mariner 9 también sugirió que Fobos y Deimos están cubiertos por una capa homogénea de regolito con propiedades de absorción de luz. Sin embargo, este regolito difiere del observado en la Luna debido a la baja gravedad de las lunas marcianas. En cuerpos pequeños como Fobos, gran parte de las partículas generadas por impactos escapan al espacio, pero aquellas que no alcanzan la velocidad de escape permanecen atrapadas por la gravedad, formando una capa de polvo fino que recubre sus superficies.

En febrero de 1977 la NASA ajustó la órbita de la misión Viking 1 para permitir un sobrevuelo de Fobos a una altitud de 90 km, y en 1980, la nave realizó otro paso cercano a 300 km capturando multitud de imágenes de alta resolución. Los datos revelaron que Fobos era más pequeño de lo estimado previamente por la misión Mariner 9. Además, Viking 1 capturó imágenes únicas de la sombra de Fobos proyectándose sobre el módulo de amartizaje en la superficie marciana, información que se utilizó para determinar con mayor precisión la ubicación del módulo y mejorar la exactitud de los mapas geográficos de Marte.

Las misiones soviéticas Fobos 1 y Fobos 2, lanzadas en 1988, representaron los primeros intentos ambiciosos de explorar Fobos en profundidad como objetivo prioritario de la misión. Su diseño incluía una amplia gama de instrumentos, como cámaras de alta resolución, espectrómetros, radiómetros y dispositivos para medir la interacción entre el viento solar y el entorno marciano. Además, ambas sondas estaban equipadas con módulos de aterrizaje diseñados para estudiar la superficie de Fobos de cerca.

Fobos 1, lanzada en julio de 1988, perdió contacto poco después de salir de la órbita terrestre debido a un error en el software de control de la nave, introducido durante una actualización rutinaria. Este fallo provocó que los sistemas de la sonda se desactivaran, inutilizándola antes de llegar a Marte.

Por su parte, Fobos 2, lanzada pocos días más tarde, logró llegar al sistema marciano y operar durante varios meses. La sonda realizó observaciones detalladas del planeta y su atmósfera y de Fobos, transmitiendo datos y capturando imágenes de alta resolución. Sin embargo, cuando se preparaba para desplegar sus módulos de aterrizaje en la superficie de Fobos, la comunicación con la nave se perdió repentinamente el 27 de marzo de 1989. Aunque no se pudo completar su misión principal, Fobos 2 proporcionó información muy relevante sobre la luna, como la detección inicial de variaciones cromáticas en su superficie y datos sobre su interacción con el viento solar.

En agosto de 1998, el orbitador Mars Global Surveyor de la NASA sobrevoló Fobos a una distancia de 1.080 km, capturando una imagen de alta resolución (4 m/píxel) que reveló nuevos detalles del cráter Stickney. Entre estos, destacaron rocas de más de 50 m de ancho, posiblemente bloques de eyección del impacto, y depresiones alargadas asociadas con fracturas generadas durante su formación. Además, se identificaron materiales de diferente brillo en surcos y laderas, confirmando la heterogeneidad composicional de la luna. La sonda midió temperaturas que oscilaban entre -4 °C en zonas iluminadas y -112 °C en áreas sombreadas, reflejando una notable variación térmica en espacios cercanos. Estos datos respaldaron la hipótesis de que la superficie de Fobos está cubierta por partículas extremadamente finas, que influyen en su capacidad para retener el calor.

Las siguientes exploraciones de Fobos llegarían desde diferentes misiones de la NASA pero desde la superficie del planeta rojo. En 2004 el rover Opportunity pudo grabar un tránsito de Fobos por el Sol desde Meridiani Planum, y el rover Spirit en 2005 desde el Cráter Gusev.

Desde 2005 la sonda europea Mars Express en órbita de Marte realiza sobrevuelos cercanos de Fobos recurrentemente gracias a su órbita altamente excéntrica, utilizando su potente radar MARSIS y retornando múltiples datos. En 2007 la sonda Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA realizó las primeras observaciones multiespectrales de las lunas de Marte a gran resolución. En 2007 también la nave Rosetta de la ESA pudo observar Fobos durante su asistencia gravitatoria antes de continuar su viaje hacia el cometa 67/P Churyumov-Gerasimenko.

Las siguientes misiones de la NASA a la superficie de Marte continuaron recopilando información valiosa sobre Fobos de manera indirecta. En 2013, el rover Curiosity, desde el Cráter Gale, capturó un tránsito de Fobos por el disco solar, un evento que permitió estudiar su órbita con mayor precisión. Más tarde, en 2019, la sonda InSight, ubicada en Elysium Planitia, registró los efectos de un eclipse de Fobos, mientras que en abril de 2022, el rover Perseverance, operando en el Cráter Jezero, grabó un espectacular eclipse de la luna marciana.

Por su parte, las sondas en órbita marciana también siguen aportado importantes observaciones. En marzo de 2020, la Mars Odyssey de la NASA utilizó su espectrómetro THEMIS para medir las variaciones de temperatura superficial durante un eclipse lunar causado por Fobos, arrojando datos sobre las propiedades térmicas del regolito de la luna. Asimismo, en julio de 2020, la sonda india Mangalyaan, en órbita de Marte desde 2014, sobrevoló Fobos a una distancia de 4.200 km y capturó imágenes detalladas con su cámara MCC, logrando una resolución espacial de 210 m/píxel.

En 2022 los equipos de misión de las sondas china Tianwen y emiratí Al Amal publicaron sendas imágenes de Fobos en alta resolución.

Actualmente en desarrollo, la misión Martian Moons eXploration (MMX), liderada por la Agencia Espacial Japonesa (JAXA) con amplia colaboración internacional, busca resolver el enigma del origen de Fobos. Está programada para lanzarse a finales de 2026 y dotada con un aterrizador se espera que recoja muestras de Fobos y las traiga de vuelta a la Tierra en la próxima década. Además, analizará posibles rastros de biomarcadores, lo que podría revolucionar nuestra comprensión de Marte y sus lunas.