Il vento solare esce dalla nostra stella, riempiendo il Sistema Solare di particelle energetiche. La Luna della Terra riflette queste particelle continuamente e questo stesso fenomeno, chiamato "backscattering", è previsto per la luna di Marte, Fobos. D'altra parte i due corpi si assomigliano per certi aspetti: mancano di un campo magnetico e atmosfera e orbitano pianeti terrestri nel Sistema Solare interno. Tuttavia, Mars Express ha osservato questa retrodiffusione solo una volta (nel 2008), nonostante si fosse avvicinata a Fobos molte volte. Ora, però, c'è un secondo risultato che risale a gennaio 2016, quando la sonda ha rilevato questa retrodiffusione per la seconda volta.

"La relazione di Fobos con il vento solare è stata a lungo un enigma", ha detto Yoshifumi Futaana dell'Istituto svedese di fisica spaziale (IRF), autore principale del nuovo articolo sul fly-by del 2016. “Sappiamo che Fobos deve interagire con queste particelle, ma non le vediamo, perché? Perché Fobos si comporta in modo così diverso dalla Luna anche se i due corpi sembrano essere abbastanza simili?" Vedere il fenomeno di backscattering su Fobos sembra essere così raro che gli scienziati si sono chiesti se la rilevazione del 2008 non fosse stata causata da un'interferenza della stessa navicella che in quell'occasione ruotò i pannelli solari per puntare gli strumenti verso la luna di Marte, una manovra che potrebbe aver influenzato il comportamento delle particelle circostanti. Adesso, però, "per la prima volta in otto anni di sorvoli, siamo entusiasti di vedere di nuovo i segni di queste particelle riflesse da Fobos", ha detto Yoshifumi. Ma il dubbio potrebbe rimanere anche con due risultati positivi: "come facciamo a sapere che questo rilevamento è in realtà un riflesso di Phobos e non dello stesso Mars Express?"


Fake fly-by

I ricercatori hanno eseguito tre operazioni speciali senza precedenti, tre "falsi" passaggi ravvicinati con la navicella nel 2017.
Utilizzando la stessa identica sequenza di operazioni, manovre di controllo e regolazioni dell'array solare, Mars Express ha volato in una zona di spazio piena di particelle energetiche del vento solare ma senza Fobos.
"I falsi passaggi ravvicinati ci consentono di esplorare come Mars Express influenza il vento solare in un ambiente più controllato, in modo da poter cercare segni che la stessa navicella spaziale sia la causa del riflesso delle particelle", ha spiegato Mats Holmström, ricercatore principale per lo strumento ASPERA-3 di Mars Express e co-autore del nuovo documento.

Queste simulazioni sul campo non hanno prodotto nessun effetto di particelle diffuse, suggerendo che Fobos possa essere davvero la fonte dello backscattering osservato. Ma restano comunque molte domande aperte. In oltre una dozzina di fly-by di Fobos, le particelle retrodiffuse sono state viste solo due volte e, in ogni caso, i segnali erano sporadici e intermittenti. E questo comportamento è completamente diverso da quello che vediamo sulla Luna.

Yoshifumi e colleghi hanno provato a considerare diversi elementi che potrebbero entrare in gioco, dai processi che forse avvengono su scale spaziali o temporali diverse, al possibile magnetismo di Phobos, alle differenze nelle composizioni superficiali di Fobos e della Luna e altro ancora.
"Nel complesso, è probabile che le particelle intermittenti vengano riflesse dalla superficie di Fobos, ma non possiamo escludere un'altra origine misteriosa", ha detto Yoshifumi. "Tuttavia, i falsi passaggi ravvicinati ci hanno aiutato a capire la situazione in modo migliore, mostrando esplicitamente che Mars Express non era la fonte".

Per saperne di più, abbiamo bisogno di più sorvoli di Mars Express di Phobos in varie configurazioni. Anche se non si vedranno particelle riflesse durante quei passaggi ravvicinati, la mancanza di segnale fornirà statistiche preziose".

Ulteriori risposte potranno arrivare nei prossimi anni con la missione Martian Moons eXploration (MMX) dell'Agenzia Spaziale Giapponese JAXA a cui sta collaborando anche l'ESA.