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Astronomie+Physik

Wie der Mars zu seinen Monden kam

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Ein großer innerer Ur-Mond könnte die Bildung von Phobos und Deimos hervorgerufen haben. Bild: Credit: Labex UnivEarths / Université Paris Diderot
Die Erde hat ihren schönen Mond – der Mars hingegen zwei Kartoffeln: Phobos und Deimos heißen die kleinen knubbeligen Trabanten unseres Nachbarplaneten. Eine Studie legt nun nahe, dass die beiden Himmelskörper die Überbleibsel eines gewaltigen Einschlages sind, der dem jungen Mars ursprünglich gleich mehrere Monde verpasst hat. Vermutlich war darunter auch ein großer, der ebenso wie die anderen heute verschwundenen Ur-Monde einst auf den Mars gestürzt ist.

Im Vergleich zu unserem Erdmond sind die beiden Monde des Mars Winzlinge: Phobos ist unter 30 Kilometer groß, Deimos sogar weniger als 20. Wegen ihrer geringen Gravitation haben sie keine ebenmäßige Form ausgebildet – Beulen und Dellen prägen ihr Aussehen. Phobos ist dem Mars extrem nahe: Er umrundet ihn in nur sieben Stunden und ist dabei von seiner Oberfläche nur etwa 6.000 Kilometer entfernt. Deimos zieht hingegen in etwa 20.000 Kilometern seine Bahnen und braucht für einen Umlauf etwa einen Tag und sechs Stunden.

Wie die beiden Monde entstanden sind, ist bislang unklar. Es könnte sich um eingefangene Asteroiden handeln, nahm man lange an. Es wurde allerdings auch die Möglichkeit diskutiert, dass sie durch eine Kollision des frühen Mars mit einem großen Himmelskörper entstanden sein könnten. Auf diese Weise hat sich nach derzeitigem Stand der Forschung unser Erdmond gebildet. Im Fall des Mars stellte sich allerdings die Frage, warum bei einem heftigen Zusammenstoß nicht ebenfalls ein großer Mond entstanden ist, sondern stattdessen die beiden kleinen Monde.

Hatte der Mars einst viele Monde?

Dem möglichen Impakt-Szenario hat nun ein Forscherteam um Pascal Rosenblatt vom Royal Observatory of Belgium in Brüssel eine Studie gewidmet. Sie entwickelten Computermodelle, die Prozesse simulierten, die nach einem Zusammenstoß des Mars mit einem etwa ein Drittel so großen Himmelskörper entstanden sein könnten. Dabei bildete sich zunächst ein Ring aus Bruchstücken um den Planeten, in dem sich anschließend größere Objekte zusammenballten.

Die Simulationen legen nahe, dass im inneren Teil der Scheibe größere Monde entstanden sein könnten, wo die Trümmer am dichtesten waren. In den äußeren Bereichen, wo sich Phobos und Deimos gebildet haben müssen, gab es hingegen nur wenige Bruchstücke. Dies lässt die Theorie ihres einschlägigen Ursprungs zunächst fragwürdig erscheinen. Doch wie die Modellberechnungen zeigen, könnte die Gravitationswirkung eines massiven inneren Mondes die Trümmer in der äußeren Scheibe zur Bildung dieser beiden Monde angeregt haben. Den Forschern zufolge könnten der große Mond und weitere Trabanten schließlich der Gravitation des Mars zum Opfer gefallen sein: Irgendwann stürzten sie auf den roten Planeten.

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Auch Phobos wird sich verkrümeln

Es ist bereits seit einiger Zeit klar, dass auch der Mond Phobos irgendwann auf diese Weise enden wird, denn er befindet sich eindeutig auf Katastrophenkurs: Jedes Jahr nähert er sich dem Mars um etwa zwei Meter an und ist damit immer stärker seinen Gravitationskräften ausgesetzt. In den nächsten 20 bis 40 Millionen Jahren wird ihn das voraussichtlich vernichten, berichteten Forscher im vergangenen Jahr. Wegen seiner geringen Dichte wird er aber vermutlich nicht auf den Mars krachen, sondern sich eher in Krümel verwandeln. Diese Überreste werden dann für Jahrmillionen einen Ring um den Mars bilden. So wird also nur noch Deimos übrigbleiben. Dieser Mond entfleucht dem Mars allerdings zunehmend: Wie unser Erdmond, driftete er bei seinem Umlauf leicht nach außen und entfernt sich deshalb immer mehr von seinem Planeten.

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Martin Vieweg
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Aqua|ma|rin  〈m. 1; Min.〉 Edelstein, meergrün od. blau gefärbter Beryll [<lat. aqua marina ... mehr

Pro|ge|nie  〈f. 19; Med.〉 das Vorstehen des Unterkiefers, eine Kieferanomalie; Ggs Prognathie; ... mehr

Fins|ter|nis  〈f. 9〉 1 tiefe Dunkelheit 2 〈Astron.〉 Verdeckung eines Himmelskörpers durch einen andern, von der Erde aus gesehen (Sonnen~, Mond~) ... mehr

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