Das Geheimnis um den Mond Mars Phobos wird gelüftet – ein wichtiger Fund für die Weltraummission
Warum immer versuchen, klar zu sein? Neben der Erforschung Ihres Mondes gibt es viele andere Rätsel, die im Weltraum entschlüsselt werden müssen. Wiener Forscher stehen nun vor einer erstaunlichen Entdeckung.
Die beiden Monde Mars Phobos und Deimos.
Foto: NASA / JPLA-Caltech / Universität von Arizona
Schon etwas von Fobos gehört? Das altgriechische Wort für „Angst“ bezieht sich auch auf einen der beiden Monde des Planeten März. Zusammen mit dem jüngeren Deimos wendet sich Phobos dem Mars zu. Neue Ergebnisse der Technischen Universität Wien bieten wichtige Erkenntnisse. Bald wird eine Weltraummission Gesteinsproben entnehmen.
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Die Oberfläche des Mondes Mars Phobos wird stark überschritten. Aber was führt dazu? Wiener Wissenschaftler beschäftigen sich mit dieser Frage. Der kleine Mond wurde 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt. Das 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 Wagen des Kriegsgottes Ares ziehen. Beide Marsmonde wurden erstmals in den 1970er Jahren aus relativ kurzer Entfernung von den Umlaufbahnen der Wikinger fotografiert.
Weltraum: Wetter in unserem Sinne existiert nicht
Zurück in die Gegenwart: Der Phobos Mars Moon befindet sich in einer ganz besonderen Situation. So nah am Mars, dass dort nicht nur der Sonnenwind, sondern auch der Partikelbeschuss vom Mars eine entscheidende Rolle spielt. Ein Forschungsteam aus TU Wien konnte dies in Laborexperimenten nachweisen. Für mehrere Jahre wird erwartet, dass eine japanische Weltraummission nach Phobos Gesteinsproben entnimmt und zur Erde zurückbringt.
Natürlich gibt es im Weltraum kein Wetter im Sinne des Wortes – jedoch kann Gestein auch im Vakuum des Weltraums „verwittern“, wenn es beispielsweise ständig von hochenergetischen Partikeln bombardiert wird, die von der Sonne emittiert werden.
Laborforschungsteam.
Foto: Technische Universität Wien.
Wie wurde der Mond Mars Phobos geboren?
Es gibt viele verschiedene Theorien über den Ursprung des Mondes Mars, 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 möglich, dass Phobos ursprünglich ein Asteroid war, der später vom Mars gefangen genommen wurde, aber er könnte sich auch gebildet haben, als ein größerer Himmelskörper mit dem Mars kollidierte.“
Bei der Untersuchung solcher Himmelskörper sollten Forscher immer berücksichtigen, dass sich ihre Oberflächen seit Milliarden von Jahren aufgrund des Beschusses kosmischer Partikel vollständig verändert haben. Das Gestein auf dem Boden bleibt intakt, weil unsere Atmosphäre die Partikel schützt. Die Wissenschaft kann die Geologie atmosphärischer Himmelskörper – wie unseres Mondes oder Phobos – jedoch nur verstehen, wenn es möglich ist, das „Weltraummotiv“ genau abzuschätzen. Die Technische Universität Wien leistet hierzu einen wichtigen Beitrag.
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Detaillierte Experimente an der Technischen Universität Wien
Das Team der TU Wien hat keine Mühe gescheut und zahlreiche Experimente durchgeführt. „Wir haben Gesteinsmaterial wie das von Phobos verwendet und es mit verschiedenen Partikeln bombardiert, die in den Vakuumkammern geladen sind“, erklärt Paul Szabo. „Mit äußerst präzisen Skalen können Sie messen, wie viel Material entfernt wird und welche Partikel das Gestein beeinflussen und wie viel.“
- Die beiden Marsmonde Phobos und Deimos haben eine unregelmäßige Form. Mit ein wenig Fantasie können beide 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 die Gefährten des Kriegsnetzwerks Ares, das in der lateinischen Mythologie Mars genannt wird.
- Phobos, der größte der beiden Marsmonde, mat. 26,8 km × 22,4 km × 18,4 km. Wir messen 15 km × 12,2 km × 10,4 km.
- Nicht weniger in Bezug auf ihre unregelmäßige Form nehmen Astronomen an, dass die beiden Monde Asteroiden durch den äußeren Gürtel von Asteroiden gefangen sind, die in der Umlaufbahn des Mars gefangen geblieben sind.
- Nach einigen Theorien ist Phobos ursprünglich ein sogenannter Trümmerhaufen: ein Asteroid, der aus Fragmenten besteht und nur durch die Schwerkraft zusammengehalten wird.
Grundsätzlich gibt es viele Mineralien, die in Himmelskörpern wie Phobos, Monden usw. auch auf der Erde vorkommen und daher laut unserer Redaktion als analoge Gesteine verwendet werden können. „Der Rohstoff für unsere Untersuchungen wurde speziell von unseren Kooperationspartnern an der Universität Bern zur Verfügung gestellt, die Experten auf diesem Gebiet sind“, sagt Szabo.
Die besonderen Eigenschaften der Phobos des Mondes wurden bei 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 zusammenhängenden Rotation um seinen Planeten: Er dreht sich immer in die gleiche Richtung zum Mars.
Phobos Lunar Mars: Wetterlösung
„Aufgrund der extrem geringen Entfernung zwischen Mars und Phobos spielen nicht nur von der Sonne emittierte Partikel auf der Oberfläche von Phobos eine Rolle, 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 dort Sonnenwindpartikel mit großer Kraft eindringen, können Sauerstoffionen gebildet werden, die wiederum Phobos mit großer Geschwindigkeit treffen und dort das Gestein verändern.
Die Weltraummission 2024 profitiert von den Forschungsergebnissen
„Mit unseren Messmethoden konnten wir die Erosion viel genauer abschätzen als bisher“, sagt Friedrich Aumayr. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung von Sauerstoffionen aus der Marsatmosphäre in keiner Weise vernachlässigt werden sollte.
Aumayr betont auch die Bedeutung des Unterschieds zwischen den beiden Seiten von Phobos. Während der Sonnenwind auf der Rückseite des Mars dominiert, herrscht nach Angaben des Forschers, wenn die Sonne vom Mars geschützt wird, ein Bombardement durch die Marsatmosphäre.
In Kürze können echte Phobos-Proben entnommen werden, die dann von Forschern ausgewertet werden. Im Jahr 2024 wird ein Raumschiff im Rahmen der japanischen Weltraummission „MMX (Martian Moon eXploration)“ Phobos erreichen und Gesteinsproben auf die Erde zurückbringen.
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