Phobos und Deimos: gefangene Asteroiden oder Fragmente des Mars?

Im inneren Bereich des Sonnensystems gibt es neben dem Mond nur zwei Satelliten: Phobos und Deimos. Diese Namen stammen aus der griechischen Mythologie und bedeuten "Angst" und "Entsetzen". Phobos und Deimos waren Söhne des Kriegsgottes Ares, der in der römischen Mythologie dem Mars entspricht.

Zwei unabhängige Forschungsgruppen simulierten den Zeitpunkt des Ursprungs der Satelliten und kamen zu dem Schluss, dass Phobos und Deimos infolge einer starken Kollision eines bestimmten Objekts mit dem Mars entstanden sein könnten.


^{© NASA / JPL-Caltech / Universität von Arizona}


Drei populäre Theorien über den Ursprung von Satelliten im Sonnensystem sind bekannt.

Die erste besagt, dass die Staub- und Schmutzscheiben rund um den Planeten von kleinen Gerinnseln bis zu den aktuellen Satellitengrößen gruppiert sind, ähnlich wie sich die Planeten aus der Akkretionsscheibe um die Sonne gebildet haben.

In einem alternativen Szenario sind die Satelliten Asteroiden, die von der Schwerkraft des Planeten erfasst und in die Umlaufbahn gezogen werden. Bis vor kurzem war es diese Hypothese, die in Bezug auf die Herkunft von Phobos und Deimos als die wahrscheinlichste angesehen wurde.

Die dritte Option ist die Kollision des Planeten mit einem großen Himmelskörper. Wenn eine ausreichende Menge Materie in den planetnahen Raum geworfen wird, kann dies zur Bildung eines Satelliten führen. So erschien nach heutiger Auffassung der Mond.

Die Größen von Phobos und Deimos sind typisch für Asteroiden. Ihre kratergestreifte Oberfläche und Kartoffelform sprechen ebenfalls für die Asteroidenhypothese. Es gibt jedoch eine Reihe von Faktoren, die mit dieser Version des Ursprungs der Mars-Satelliten nicht übereinstimmen. Es wurde zuvor angenommen, dass die Zusammensetzung, Dichte und optischen Eigenschaften der Oberfläche beider Himmelskörper auf ihre Asteroiden-Vergangenheit hinweisen. Die Daten der europäischen interplanetaren Station "Mars Express" und des amerikanischen "Mars Global Surveyor" ließen jedoch Zweifel aufkommen.

Die Umlaufbahnen der Mars-Satelliten sind kreisförmig, was zu erwarten ist, wenn sie von der Materiescheibe stammen. In diesem Fall müssen die Umlaufbahnen der eingefangenen Asteroiden elliptisch sein. Außerdem ist die äquatoriale Rotationsgeschwindigkeit des Mars ziemlich groß. Was könnte der Grund für die Beschleunigung der Planetenrotation sein? Vielleicht der Einfluss eines äußeren Himmelskörpers?

Eine solche Kollision könnte das Ausgangsmaterial für Phobos und Deimos herausreißen und in den Weltraum werfen, was unter anderem die Position der Orbitalebenen der beiden Satelliten gut erklärt.


^{© NASA / Viking 1 Orbiter ( CC0 )}

Die Vermutung über die Kollision des Mars mit einem Himmelskörper ist nicht neu. Bereits 1994 versuchte der amerikanische Geologe Robert Craddock vom National Aviation and Cosmonautics Museum der Smithsonian Institution auf einer wissenschaftlichen Konferenz, seine Kollegen von dieser Theorie zu überzeugen. Der Bericht wurde mit einiger Skepsis aufgenommen. Es kam zu dem Punkt, dass der wissenschaftliche Artikel des Wissenschaftlers von den wissenschaftlichen Zeitschriften "Nature" und "Science" abgelehnt wurde.

Glücklicherweise wurde dank neuer Daten, die bei den Mars-Missionen eingegangen waren, das Interesse an der Idee von Craddock erneuert, und 2011 konnte er seine Artikel veröffentlichen.

Das erneute Interesse regte zwei Forschungsgruppen an, die die Craddock-Hypothese an Computermodellen testeten. Die erste Gruppe arbeitete an der University of California in Berkeley unter der Leitung von Robert Citron, die zweite am Forschungsinstitut in Boulder unter der Leitung von Robin Canap.

Die Great North Plain (Vastitas Borealis) mit einem Durchmesser von 7.700 km wurde zum Hauptkandidaten für den Einschlagkrater.

Die Forscher verloren eine Reihe möglicher Szenarien, die den Einfallswinkel, die Masse und die Geschwindigkeit eines Himmelskörpers variierten, der angeblich mit dem Mars kollidierte. Infolge simulierter Kollisionen kehrte ein Teil der zerstörten Trümmer aufgrund der Schwerkraft zum Mars zurück, der andere Teil erhielt einen Schock mit ausreichender Kraft, um in den Weltraum zu fliegen, und ein anderer Teil blieb in der Umlaufbahn des Planeten. Die Modellierung zeigte, dass die Masse dieser Fragmente für die Bildung von Phobos und Deimos ausreicht.

Verwandte Links:

• Wissenschaftlicher Artikel: Sind Phobos und Deimos das Ergebnis eines riesigen Aufpralls?

Source: https://habr.com/ru/post/de381843/