Die Umlaufbahn des Marsmonds deutet darauf hin, dass der Rote Planet einen Ring hatte

Ein Zyklus der Mondentstehung könnte die leicht geneigte Umlaufbahn des Marsmonds Deimos erklären.

Mars hat zwei Monde, die den Planeten umkreisen, Phobos und Deimos genannt. Viele Jahre lang nahmen Wissenschaftler an, dass es sich bei diesen beiden Monden um eingefangene Asteroiden oder Weltraumfelsen handelt. Neue Forschungsergebnisse zeigen jedoch, dass die Umlaufbahn von Deimos dies nicht zulässt.

Deimos ist nur sehr geringfügig zum Marsäquator geneigt, nämlich um nur zwei Grad. Ursprünglich war der Unterschied so gering, dass viele Wissenschaftler diesen Umstand übersehen haben.

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„Die Tatsache, dass die Umlaufbahn von Deimos nicht genau in einer Ebene mit dem Marsäquator liegt, wurde als unwichtig angesehen, und niemand kümmerte sich darum, dies zu erklären“, sagte der Hauptautor der Studie, Matija Cuk, ein Forscher am SETI-Institut, in einer Erklärung. „Aber als wir eine neue Idee hatten und sie mit neuen Augen betrachteten, enthüllte die Bahnneigung von Deimos ihr großes Geheimnis.“

Das Geheimnis ergab sich aus der Betrachtung der Bewegungen von Phobos, der näher an der Marsoberfläche kreist und langsam auf den Planeten zusteuert. Irgendwann wird Phobos so nahe an den Mars herankommen, dass die Schwerkraft des viel größeren Planeten den Mond in Stücke reißt und einen Ring bildet.

Die Mitautoren der Studie, David Minton, Professor an der Purdue University, und Andrew Hesselbrock, der zum Zeitpunkt der Forschung sein Doktorand war, vermuten, dass die Zukunft von Phobos kein einmaliges Ereignis ist. Stattdessen werden sich die Teile des Mondes, nachdem er auseinandergezogen wurde, irgendwann zu einem anderen Mond zusammensetzen. Dies wird nicht nur mit Phobos geschehen, sondern ist auch schon bei anderen Gelegenheiten in der Marsvergangenheit geschehen.

Dieses Auseinanderbrechen und die Neubildung von Monden würde wiederum erklären, wie es zu der Neigung der Deimos-Bahn kam.

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„Diese Theorie der zyklischen Marsmonde hat ein entscheidendes Element, das die Neigung von Deimos möglich macht: Ein neugeborener Mond würde sich vom Ring und vom Mars entfernen … in die entgegengesetzte Richtung der Einwärtsspirale, die Phobos aufgrund der Gravitationswechselwirkung mit dem Mars erfährt“, so das SETI-Institut in der Erklärung.

„Ein nach außen wandernder Mond knapp außerhalb der Ringe kann auf eine so genannte orbitale Resonanz stoßen, bei der die Umlaufzeit von Deimos dreimal so lang ist wie die des anderen Mondes“, so das Institut weiter. „Wir können sagen, dass nur ein sich nach außen bewegender Mond Deimos stark beeinflusst haben kann, was bedeutet, dass der Mars einen Ring gehabt haben muss, der den inneren Mond nach außen drückt.“

Dieser theoretische sich nach außen bewegende Mond wäre riesig gewesen, mit 20 Mal mehr Masse als Phobos. Es wird angenommen, dass Phobos zwei Generationen jünger ist als dieser Mond, der zweimal auseinanderbrach und sich wieder zusammensetzte – beim zweiten Mal entstand Phobos. Auch das Alter von Phobos spricht für diese Theorie. Deimos ist Milliarden von Jahren alt, während Phobos erst 200 Millionen Jahre alt ist – das bedeutet, dass er sich bildete, als die Dinosaurier auf der Erde lebten.

Bislang konnte sich noch kein Raumschiff einem der beiden Marsmonde nähern, um geologische Theorien zu testen, aber das könnte sich bald ändern. Die japanische Agentur für Luft- und Raumfahrt (JAXA) plant, im Jahr 2024 eine Mission zum Phobos zu schicken, die den Namen Martian Moons Exploration (MMX) trägt. Wenn alles nach Plan läuft, wird MMX eine Probe von Phobos aufnehmen und zur Erde zurückbringen.

„Ich lebe von theoretischen Berechnungen, und sie sind gut, aber sie ab und zu in der realen Welt zu testen, ist noch besser“, sagte Cuk in der Erklärung.

Die Forschung wurde auf der 236. Tagung der American Astronomical Society vorgestellt, die praktisch bis zum 3. Juni stattfindet. Ein auf der Arbeit basierendes Papier wurde zur Veröffentlichung in Astrophysical Journal Letters angenommen.

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