Evolução das luas de Marte por maré: destruição e queda de satélites em Marte e suas implicações para a missão MMX/JAXA

Resumo

Com chegada esperada para 2023 ao sistema de Marte, a missão Martian Moon eXploration (MMX) da agência JAXA irá realizar um estudo observacional e geológico completo do sistema marciano. A missão, que também coletará amostras da superfície de Fobos, busca responder uma principal questão: Como as luas de Marte, Fobos e Deimos, se formaram? Modelos propõem a formação destes em um disco de detritos, ao qual, por sua vez, teria sido gerado por meio de um energético impacto entre um impactor externo e Marte. De acordo com este cenário, o material gerado no impacto seria depositado em um disco quase-circular e equatorial, confinado, em sua maior parte, dentro do limite de Roche do planeta. Tal disco se espalharia em direção contrária ao planeta devido ao espalhamento viscoso, levando a formação de satélites porosos (do tipo rubble-pile) próximo ao limite de Roche. Desta forma, devido a um intricado balanço entre a migração externa sofrida pelo satélite, resultante da interação disco-satélite, e a migração interna devido a maré de Marte, acredita-se que satélites são continuamente destruídos e recriados próximo ao limite de Roche do Marte. Assim, Fobos e Deimos corresponderiam a última geração destes corpos. Neste trabalho, nós propomos a análise da validade deste cenário de formação por meio de considerações dinâmicas e das implicações que este teria no sistema de Marte, em especial, na composição de Fobos. Nós simularemos numericamente um satélite do tipo rubble-pile próximo ao limite de Roche de Marte sob os efeitos da maré planetária, considerando diferentes composições para o corpo. Assim, analisaremos se o satélite é de fato destruído e de que forma se dá a evolução orbital do material produzido na destruição. De fato, buscaremos verificar se o material é perdido na superfície do planeta, de modo a poder responder a questão a respeito do destino do disco de detritos e da inexistência de anéis ao redor de Marte. Também buscaremos verificar quais as marcas geradas por este material na superfície do planeta. A composição química dos satélites formados pelo reagrupamento de material no limite de Roche será também analisada. Nosso estudo é proposto com o objetivo de se obter conclusões a respeito da composição dos satélites de Marte e do sistema marciano em geral. O projeto será realizado em contato com membros da comissão científica da missão MMX e nossos resultados serão utilizados na determinação das observações da missão. (AU)