Es wurde angenommen, dass die beiden kleinen Monde des Mars - Phobos und Deimos - Asteroiden sein könnten. Neue Arbeiten deuten jedoch auf eine gewaltsame Geburt der Monde während eines gewaltigen Aufpralls hin.
Simulierte Ansicht eines kleinen Körpers, der sich auf den Mars stürzt und Trümmer aufwirbelt, die schließlich seine zwei kleinen Monde bilden. Bild über Robin Canup / SwRI.
Es wurde lange vermutet, dass die beiden Monde des Mars - Phobos und Deimos (Panik und Terror) für die beiden Pferde des mythologischen Kriegsgottes Mars - gefangene Asteroiden sind. Schließlich umkreist der Mars den Asteroidengürtel nur einen Schritt nach innen. Und die beiden Monde ähneln in Bezug auf ihre geschätzte Dichte und das reflektierte Licht felsigen Asteroiden vom Typ C, der häufigsten Art von Asteroiden. Es sind jedoch noch Fragen offen, insbesondere zu den nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen der Monde. Am 18. April 2018 kündigten Wissenschaftler des Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder, Colorado, neue Arbeiten an, die auf modernsten Computermodellen basieren und einen alternativen Ursprung für Marsmonde vorschlagen. Die Arbeit deutet auf eine gewaltsame Geburt der Monde hin - ähnlich wie der gewaltige Aufprall, der den Mond der Erde geformt haben könnte - aber in einem viel kleineren Maßstab.
Die neue Studie wird im Fachjournal veröffentlicht Fortschritte in der Wissenschaft. Sein Hauptautor, Robin Canup, ist ein Experte für hydrodynamische Großsimulationen zur Modellierung von Planetenkollisionen. Sie sagte:
Wir sind das erste in sich geschlossene Modell, das die Art des Aufpralls identifiziert, der zur Bildung der beiden kleinen Monde auf dem Mars führt.
Ein Schlüsselergebnis der neuen Arbeit ist die Größe des Schlagkörpers; wir stellen fest, dass ein großer Impaktor - ähnlich groß wie die größten Asteroiden Vesta und Ceres - anstelle eines riesigen Impaktors benötigt wird.
Das Modell sagt auch voraus, dass die beiden Monde in erster Linie von Material mit Ursprung auf dem Mars abstammen, sodass ihre Hauptzusammensetzung für die meisten Elemente derjenigen des Mars ähneln sollte. Die Erwärmung des Auswurfs und die niedrige Fluchtgeschwindigkeit vom Mars lassen jedoch vermuten, dass Wasserdampf verloren gegangen wäre, was bedeutet, dass die Monde trocken sind, wenn sie sich durch einen Aufprall gebildet haben.
Dieses zusammengesetzte Bild vergleicht die Größe der Marsmonde von der Oberfläche des roten Planeten aus gesehen mit der Größe unseres Mondes von der Erdoberfläche. Während der Mond der Erde 100-mal größer ist als der größere Marsmond Phobos, kreisen die Marsmonde viel näher an ihrem Planeten und lassen sie am Himmel relativ größer erscheinen. Deimos ganz links und Phobos daneben werden zusammen gezeigt, wie am 1. August 2013 von NASAs Mars Rover Curiosity fotografiert. Bild über NASA / JPL-Caltech / Raumfahrtsysteme von Malin / Universität Texas A & M / SwRI.
Eine Aussage dieser Wissenschaftler erklärte mehr:
Das neue Mars-Modell verwendet einen viel kleineren Impaktor als bisher angenommen. Unser Mond könnte sich gebildet haben, als ein marsgroßes Objekt vor 4,5 Milliarden Jahren in die entstehende Erde stürzte und die daraus resultierenden Trümmer in das Erd-Mond-System verschmolzen. Der Durchmesser der Erde beträgt ungefähr 13.000 Kilometer, während der Durchmesser des Mars etwas mehr als 4.200 Kilometer beträgt. Der Mond hat einen Durchmesser von etwas mehr als 2.100 Meilen, etwa ein Viertel der Größe der Erde.
Deimos und Phobos haben sich im selben Zeitraum gebildet, sind jedoch mit Durchmessern von nur 12 bzw. 22 Kilometern sehr klein und umkreisen den Mars sehr nahe. Der vorgeschlagene Impaktor, der Phobos-Deimos bildet, würde zwischen der Größe des Asteroiden Vesta, der einen Durchmesser von 326 Meilen hat, und dem Zwergplaneten Ceres, der 587 Meilen breit ist, liegen.
Diese Wissenschaftler sagen, dass ihre Arbeit für die Mission Mars Moons eXploration (MMX) der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), deren Start für 2024 geplant ist, von besonderer Bedeutung ist. Das MMX-Raumschiff wird die beiden Marsmonde besuchen, die auf der Oberfläche von Phobos und Phobos landen Sammelt eine Oberflächenprobe, die 2029 zur Erde zurückgebracht werden soll. Canup sagte:
Ein primäres Ziel der MMX-Mission ist es, den Ursprung der Marsmonde zu bestimmen. Ein Modell, das vorhersagt, wie sich die Monde bei einem Aufprall zusammensetzen würden, ist eine wichtige Einschränkung, um dieses Ziel zu erreichen.
Der 1877 entdeckte größere der beiden Marsmonde - der kartoffelförmige Phobos - ist so klein, dass er in den Bildern von Hubble-Weltraumteleskopen sternförmig erscheint. Der andere Mond, Deimos, ist noch kleiner. Bild über HubbleSite.
Fazit: Modernste Computermodelle deuten darauf hin, dass Marsmonde in einer Kollision zwischen dem primitiven Mars und einem zwergplanetengroßen Körper zu einem frühen Zeitpunkt in der Geschichte des Sonnensystems entstanden sind.