Das Rätsel um den Marsmond Phobos gelöst – wichtiger Fund für die Weltraummission
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Warum immer nach dem Offensichtlichen streben? Neben der Erforschung Ihres eigenen Mondes gibt es viele andere Rätsel, die im Weltraum entschlüsselt werden müssen. Wiener Forscher stehen nun vor einer erstaunlichen Entdeckung.
Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos.
Foto: NASA / JPLA-Caltech / Universität von Arizona
Schon einige von Phobos gehört? Das altgriechische Wort für “Angst” bezieht sich auch auf einen der beiden Monde auf dem Planeten März. Zusammen mit den kleineren Deimos steht Phobos dem Mars gegenüber. Neue Ergebnisse der Technischen Universität Wien liefern wichtige Erkenntnisse. In Kürze wird eine Weltraummission Gesteinsproben entnehmen.
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Die Oberfläche des Marsmondes Phobos ist schlecht verwittert. Aber was führt dazu? Wiener Wissenschaftler sprechen dieses Problem an. Der kleine Mond wurde 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt. Zu wissen, dass der Mars zwei Monde hat, versetzt ihn in “Angst” (Phobos) und “Horror” (Deimos). In der griechischen Mythologie sind dies die beiden Pferde, die den Streitwagen zum Kriegsgott Ares ziehen. Beide Marsmonde wurden erstmals in den 1970er Jahren von den Wikingerorbitern aus relativ kurzer Entfernung fotografiert.
Weltraum: Das Wetter in unserem Sinne existiert nicht
Zurück in die Gegenwart: Der Marsmond Phobos befindet sich in einer ganz besonderen Situation. Es ist so nah am Mars, dass dort nicht nur der Sonnenwind, sondern auch die Bombardierung von Marspartikeln eine entscheidende Rolle spielt. Eine Forschungsgruppe aus TU Wien konnte dies in Laborexperimenten nachweisen. In einigen Jahren soll eine japanische Weltraummission auf Phobos Gesteinsproben entnehmen und zur Erde zurückbringen.
Natürlich gibt es kein Wetter im Sinne des Wortes im Weltraum – dennoch kann es “Wetter” sogar im Vakuum des Weltraums abschneiden, wenn es ständig von energiereichen Partikeln bombardiert wird, die z. Von der Sonne abgegeben.
Die Forschungsgruppe im Labor.
Foto: Technische Universität Wien.
Wie ist Mars Moon Phobos entstanden?
Es gibt sehr unterschiedliche Theorien über den Ursprung des Marsmondes, wie Paul Szabo bestätigt, der an seiner Dissertation in der Forschungsgruppe von Friedrich Aumayr am Institut für Angewandte Physik der Technischen Universität Wien arbeitet.
“Es ist denkbar, dass Phobos ursprünglich ein Asteroid war, der dann vom Mars gefangen genommen wurde, aber er könnte auch entstanden sein, als ein größerer Himmelskörper mit dem Mars kollidierte.”
Bei der Untersuchung solcher Himmelskörper müssen Wissenschaftler immer berücksichtigen, dass sich ihre Oberflächen im Laufe von Milliarden von Jahren aufgrund des Beschusses mit kosmischen Partikeln vollständig verändert haben. Das Gestein auf dem Boden bleibt unberührt, da unsere Atmosphäre die Partikel schützt. Die Wissenschaft kann die Geologie atmosphärischer Himmelskörper – wie unseres Mondes oder Phobos – jedoch nur verstehen, wenn es möglich ist, die “Verwitterung des Weltraums” richtig einzuschätzen. Die Technische Universität Wien leistet hierfür einen wichtigen Beitrag.
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Umfangreiche Experimente an der Technischen Universität Wien
Das Team der TU Wien hat keine Mühe gescheut und mehrere Experimente durchgeführt. “Wir haben Gesteinsmaterial wie das von Phobos verwendet und es mit verschiedenen geladenen Partikeln in Vakuumkammern bombardiert”, erklärt Paul Szabo. “Mit äußerst genauen Skalen können Sie messen, wie viel Material entfernt wird und welche Partikel das Gestein beeinflussen und wie viel.”
- Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos sind unregelmäßig geformt. Mit ein wenig Fantasie könnten die beiden Satelliten Kartoffeln ähneln.
- Die Marsmonde wurden 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall am US Naval Observatory entdeckt.
- Die altgriechischen Begriffe Phobos und Deimos bedeuten “Angst” und “Terror”. In der griechischen Mythologie sind die beiden Gefährten des Kriegsgitters Ares, in der lateinischen Mythologie Mars genannt.
- Phobos, der größere der beiden Marsmonde, misst. 26,8 km × 22,4 km × 18,4 km. Deimos misst 15 km × 12,2 km × 10,4 km.
- Nicht zuletzt aufgrund ihrer unregelmäßigen Form nehmen Astronomen an, dass die beiden Monde Asteroiden aus dem äußeren Asteroidengürtel sind, die in der Umlaufbahn des Mars stecken geblieben sind.
- Nach einigen Theorien ist Phobos ursprünglich ein sogenannter Schutt: ein Asteroid, der aus Fragmenten besteht und nur durch die Schwerkraft zusammengehalten wird.
Grundsätzlich gibt es viele der Mineralien, die auf Himmelskörpern wie Phobos, dem Mond usw. auch auf der Erde vorkommen und daher laut unseren Herausgebern als analoge Gesteine verwendet werden können. “Der Rohstoff für unsere Forschung wurde speziell von unseren Partnern an der Universität Bern zur Verfügung gestellt, die Experten auf diesem Gebiet sind”, sagt Szabo.
Die besonderen Eigenschaften des Mondes Phobos wurden in den Experimenten berücksichtigt. Die Entfernung zur Marsoberfläche beträgt weniger als 6.000 Kilometer – das sind nicht einmal zwei Prozent der Entfernung zwischen Mond und Erde. Wie unser Mond befindet sich Phobos in einer begrenzten Rotation um seinen Planeten: Er zeigt immer auf die gleiche Seite zum Mars.
Lunar Mars Phobos: Die Lösung für das Wetter
“Aufgrund der extrem geringen Entfernung zwischen Mars und Phobos spielen nicht nur von der Sonne emittierte Partikel eine Rolle auf der Phobos-Oberfläche, sondern auch Partikel vom Mars”, sagt Paul Szabo.
Darüber hinaus besteht die Marsatmosphäre hauptsächlich aus Kohlendioxid. Größere Mengen an Sauerstoff finden sich auch in den äußeren Bereichen der Atmosphäre. Wenn die Teilchen des Sonnenwinds dort mit großer Kraft eindringen, können sich Sauerstoffionen bilden, die wiederum mit hoher Geschwindigkeit auf Phobos treffen und dort das Gestein verändern.
Space Mission 2024 profitiert von Forschungsergebnissen
“Mit unseren Messmethoden konnten wir die Erosion viel genauer abschätzen als bisher”, sagt Friedrich Aumayr. “Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung von Ionen aus der Marsatmosphäre in keiner Weise übersehen werden darf.
Aumayr betont auch, wie wichtig es ist, zwischen den beiden Seiten von Phobos zu unterscheiden. Während der Sonnenwind auf der vom Mars abgewandten Seite dominiert, dominiert nach Angaben des Forschers das Bombardement durch die Marsatmosphäre, wenn die Sonne vom Mars geschützt wird.
In Kürze sind echte Phobos-Proben erhältlich, die dann von den Forschern ausgewertet werden. Im Jahr 2024 muss ein Raumschiff im Rahmen der japanischen Weltraummission “MMX (Martian Moon eXploration)” Phobos erreichen und Gesteinsproben auf die Erde zurückbringen.
