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StartseiteForschung aktuellJapans Marsmondmission01.11.2017

Martian Moons ExplorationJapans Marsmondmission

Bisher erreichte keine Sonde die Marsmonde Phobos und Deimos. Die Japaner bereiten einen neuen Versuch vor. Ihre Martian Moons Exploration soll auf Phobos Proben nehmen. Und dabei vielleicht klären, woher der größere der beiden Monde stammt und wie er in die Mars-Umlaufbahn kam.

Von Guido Meyer

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Der Marsmond Phobos wird irgendwann zum Ring des Planeten (NASA)
Woher stammt diese 'Kartoffel'? Japans Martian Moons Exploration soll unter anderem klären, woraus der Marsmond Phobos besteht und wie und woher er in die Umlaufbahn des roten Planeten kam (NASA)
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Es sind die Söhne des Kriegsgottes Ares. Ihre Namen personifizieren in der griechischen Mythologie die Furcht schlechthin: Phobos und Deimos. Das ergibt Sinn, denn bislang haben sie allen Raumsonden, die sich ihnen nähern wollten, das Fürchten gelehrt. Dass Japan es nun trotzdem versuchen will, hat seinen Grund: Noch immer fragen sich Astronomen, wie der Planet Mars eigentlich zu seinen beiden Monden gekommen ist:

"Wir wissen es nicht. Es gibt zwei Hypothesen. Entweder handelt es sich bei den Monden um eingefangene Asteroiden. Oder die beiden haben sich geformt, nachdem ein großes Objekt auf dem Mars eingeschlagen war. Durch diese Kollision wäre Material von der Oberfläche in eine Umlaufbahn geschleudert worden. Daraus hätten sich dann die beiden kleinen Monden gebildet."

Hideaki Miyamoto von der Schule für Ingenieurwissenschaften der Universität von Tokio hofft, dass die japanische Mission Martian Moons EXploration (MMX) diese Frage ein für allemal beantworten kann. Sie soll den kleineren der beiden Monde, Deimos, aus der Ferne beobachten. Auf dem größeren, Phobos, soll sie landen. Ein Greifarm mit Schaufel wird dann zwei Zentimeter tief in den Boden eindringen und Proben entnehmen. Deren Auswertung auf der Erde soll Aufschluss über die Zusammensetzung des Mondes bringen und damit die Frage klären, woher Phobos ursprünglich stammt. Miyamoto:

"Die Frage ist schwer zu beantworten. Seine unregelmäßige, kartoffelförmige Form erinnert an einen Asteroiden. Phobos ist sehr dunkel, so wie viele Asteroiden im äußeren Sonnensystem. Vielleicht stammt er ursprünglich von dort."

Wie geriet Phobos in die Mars-Umlaufbahn?

Eine dunkle Färbung lässt auf einen hohen Anteil von Kohlenstoff auf der Oberfläche schließen. Und genauso sehen Asteroiden aus, die aus Gegenden jenseits von Jupiter bis hinaus in den Kuiper-Gürtel stammen und bisweilen ins innere Sonnensystem vordringen. Dennoch helfe das nicht weiter, fürchtet Pascal Rosenblatt vom Royal Observatory of Belgium:

"Wir wissen nicht, ob es sich um eine dünne, dunkle Schicht aus kohlenstoffreichem Material auf der Oberfläche handelt, oder ob der gesamte Mond daraus besteht. Bislang haben wir nur die Oberfläche aus der Ferne beobachten können. Und die ist seit vier bis fünf Milliarden Jahren dem offenen Weltraum ausgesetzt. Denn Phobos hat keine Atmosphäre. Der Sonnenwind könnte also auch zur Abdunkelung des Mondes beigetragen haben."

Um einen Asteroiden einzufangen, der sich mit hoher Geschwindigkeit aus dem äußeren Sonnensystem kommend Mars nähert, würde die Gravitation des Planeten überhaupt nicht ausreichen, argumentieren einige Astronomen. Der Brocken würde einfach am Mars vorbeifliegen. Vielleicht. Vielleicht auch nicht. Hideaki Miyamoto:

"Vielleicht hatte Mars früher eine dichtere Atmosphäre. Sie hätte einen vorbeifliegenden Asteroiden abbremsen und schließlich doch einfangen können."

Einfang- oder Kollisionstheorie

Aber Hideaki Miyamoto gibt zu, dass die Asteroidentheorie eine ganze Menge Annahmen voraussetzt, die hätten eintreten müssen:

"Die Eigenschaften der Phobos-Umlaufbahn sind mit der Asteroidentheorie nur sehr schwer zu erklären. Phobos umkreist Mars in nur rund 6000 Kilometer Höhe, und das fast kreisförmig, entlang des Äquators. Um ein Objekt einzufangen und auf solch eine perfekte Umlaufbahn zu bringen, brauchen Sie schon sehr viel Glück."

Bleibt die Impakttheorie, wonach ein anderes Objekt auf dem Mars eingeschlagen ist und dabei Gestein des Planeten ins All geschleudert hat. Pascal Rosenblatt von der Königlich-Belgischen Sternwarte in Brüssel:

"Bei der Kollisionstheorie gehen wir von einem Objekt aus, das selbst reich an Kohlenstoff war. Dieser Einschlagskörper hat den Kohlenstoff auf den Mars gebracht. Da sich die Monde aus dem Material des Impaktors und des Mars gebildet haben, wäre das Ergebnis das gleiche: Am Ende findet sich dieser Kohlenstoff auf der Oberfläche von Phobos wieder."

In sieben Jahren soll die MMX-Mission starten. 2029 erwarten die japanischen Astronomen die Phobos-Proben dann auf der Erde.    

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