Un solo impacto de asteroide podría resolver dos misterios de Deimos, la luna de Marte

Un equipo internacional liderado por la Universidad de Berna encontró evidencia de que un solo impacto de asteroide podría haber remodelado drásticamente a Deimos, la luna más pequeña de Marte. A través de simulaciones por computadora y nuevas imágenes de la nave Hera de la ESA, los investigadores concluyeron que un impacto podría explicar tanto la gran depresión en el hemisferio sur de la luna como su inusual superficie suave y polvorienta.

Este estudio representa la primera investigación científica que incorpora observaciones recolectadas durante el sobrevuelo de Hera por Deimos. Los hallazgos también podrían guiar futuras misiones, incluida la misión Martian Moons eXploration (MMX) de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA).

El misterio de la superficie suave de Deimos

Deimos, la más pequeña y lejana de las dos lunas de Marte, tiene una forma ovalada y presenta una depresión prominente cerca de su polo sur. Su superficie se diferencia notablemente de la de Fobos, la otra luna de Marte.

A diferencia de Fobos, que está llena de cráteres, Deimos parece más lisa porque gran parte de su superficie está cubierta de polvo suelto y escombros rocosos conocidos como regolito. A lo largo de varias décadas, las naves espaciales han fotografiado la luna con un detalle creciente, pero los científicos no han podido determinar qué creó la depresión del sur ni la capa de escombros que la recubre.

Un nuevo estudio liderado por la doctora Sabina Raducan investigó si ambas características podrían tener un origen común. La colaboración internacional incluyó a investigadores del Observatoire de la Côte d'Azur, la Universidad de Arizona y la Universidad de Tokio, entre otras instituciones.

Raducan trabajó en la División de Investigación Espacial y Ciencias Planetarias en el Instituto de Física de la Universidad de Berna hasta octubre de 2025. Actualmente es Gerente de Programa Científico en el Instituto Internacional de Ciencias Espaciales y Investigadora Principal en la Vrije Universiteit Brussel.

Utilizando simulaciones de alta resolución producidas con el código "Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)", el equipo encontró que la depresión distintiva cerca del polo sur fue probablemente producida por un único impacto de asteroide que fue poderoso pero no lo suficientemente fuerte como para destruir a Deimos. Según las simulaciones, la misma colisión también podría haber generado el regolito que ahora cubre gran parte de la luna.

La investigación, publicada en Nature Astronomy, es la primera publicación científica que utiliza observaciones recopiladas cuando la nave Hera de la ESA pasó cerca de Deimos. Hera se dirige actualmente hacia su destino principal, el asteroide Dimorphos.

Simulando una colisión masiva de asteroide

Para reconstruir lo que pudo haber sucedido, los científicos utilizaron el código Bern SPH, desarrollado en la Universidad de Berna durante aproximadamente dos décadas. Este software está diseñado para modelar colisiones que involucran asteroides, cometas y planetas.

En las simulaciones, los objetos en colisión se representan mediante millones de partículas individuales. Los investigadores pueden ajustar factores como gravedad, densidad y resistencia del material para observar cómo se desarrollan diferentes tipos de impactos.

La Universidad de Berna cuenta con una amplia experiencia en modelado numérico de impactos. El mismo enfoque se utilizó anteriormente para simular el choque de la nave DART de la NASA contra Dimorphos.

"El código se ejecuta en un clúster de computación de alto rendimiento aquí en la Universidad de Berna y es uno de los pocos códigos capaces de realizar este tipo de simulación", explicó la líder del estudio, Sabina Raducan, quien también es co-presidente del Grupo de Trabajo de Física de Impacto de la misión Hera de la ESA.

Los investigadores probaron muchos escenarios posibles, cambiando el tamaño, la velocidad y el ángulo de impacto del objeto, mientras también variaban las suposiciones sobre la estructura interna de Deimos.

"Realizamos alrededor de un centenar de simulaciones, cada una de las cuales tomó aproximadamente una semana", señalaron.

Luego compararon los resultados con los datos de observación recopilados por la sonda espacial de la ESA.

La misión principal de Hera es examinar de cerca lo que ocurrió cuando la nave DART de la NASA chocó contra Dimorphos. Estas observaciones tienen como objetivo ayudar a los investigadores a evaluar la desviación de asteroides como un método potencial para defender a la Tierra de impactos de asteroides.

En marzo de 2025, Hera pasó por Marte y utilizó la gravedad del planeta para alterar su trayectoria hacia Dimorphos. La maniobra también le dio a la nave una rara oportunidad de observar Deimos de cerca.

Un impacto podría explicar dos características importantes

Las simulaciones favorecieron un escenario de colisión específico. Según los investigadores, un asteroide de aproximadamente 320 metros de diámetro que chocara contra Deimos en un ángulo de 45 grados podría haber producido el tamaño y la forma de la depresión visible cerca del polo sur de la luna.

El mismo impacto también podría explicar por qué el regolito se extiende por toda la luna. Enormes cantidades de material habrían sido lanzadas hacia afuera durante la colisión y redistribuidas por Deimos, cubriendo muchas características superficiales más antiguas. En algunas ubicaciones, el material depositado podría superar los 200 metros de profundidad.

"Nuestra simulación muestra que un solo impacto fue suficiente para moldear decisivamente el paisaje actual de Deimos", explicó el coautor Martin Jutzi de la División de Investigación Espacial y Ciencias Planetarias de la Universidad de Berna, quien también es co-presidente del Grupo de Trabajo de Física de Impacto de Hera.

"El impacto fue lo suficientemente violento como para redistribuir material a nivel global, pero no tan fuerte como para haber hecho estallar la luna".

Comparar las simulaciones con observaciones de naves espaciales también reveló pistas sobre la composición física de Deimos. Sus capas superiores parecen ser excepcionalmente débiles, mientras que el interior de la luna parece ser altamente poroso. Esa estructura porosa habría absorbido y debilitado parte de la energía de la colisión, ayudando a Deimos a sobrevivir al impacto.

"En términos de sus propiedades físicas, Deimos se asemeja más a los asteroides tipo "rubble-pile" que a la Luna de la Tierra", dice Raducan. "Pero eso no significa necesariamente que Deimos sea realmente un asteroide. También podría haberse formado a partir de material eyectado durante impactos en Marte".

Lo que futuras misiones podrían descubrir

Otras explicaciones para la depresión del sur de Deimos y su superficie suave aún son posibles. Sin embargo, el nuevo escenario de impacto proporciona un único mecanismo capaz de explicar ambas características y hace predicciones específicas que futuras naves espaciales pueden probar.

Una importante oportunidad surgirá de la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), que se prepara para el lanzamiento de la misión Martian Moons eXploration (MMX) en 2026. MMX está diseñada para estudiar en detalle ambas lunas marcianas y devolver muestras de Fobos a la Tierra.

"Nuestro estudio proporciona predicciones concretas e importantes para esta misión japonesa MMX, como el grosor y la distribución de la capa de regolito y las propiedades mecánicas del material de Deimos", explica Raducan.

"Esto le da a MMX una imagen más clara de lo que sus instrumentos, y en última instancia la recolección de muestras, pueden esperar".