Die beiden Monde des Mars

Wie viele Monde hat der Rote Planet also? Nur zwei. Aber diese kleinen Mars-Satelliten haben Astronomen viel zu denken gegeben. Man weiß nicht genau, woher sie kommen. Außerdem wird einer der Monde wahrscheinlich irgendwann mit dem Mars zusammenstoßen, während der andere sich langsam entfernt.

Phobos und Deimos sind unter den kleinsten Monden im Sonnensystem. Phobos, der größere von beiden, ist etwa 27 mal 22 mal 18 Kilometer groß. Deimos ist nur etwa 15 mal 12 mal 11 Kilometer groß.

Das ist ein großer Unterschied zum Erdmond. Der Erdmond hat einen Durchmesser von etwa 3.474 Kilometern. Die geringe Gravitation auf den Marsmonden hat sie auch nicht in die runde Form gezogen, die wir von größeren Monden und Planeten kennen. Sie sind kleine, klumpige Objekte, die von Zusammenstößen gezeichnet sind.

Phobos sieht rauer aus. Sein auffälligstes Merkmal ist der Stickney-Krater. Das ist eine riesige Einschlagsmulde mit einem Durchmesser von etwa 9,7 Kilometern. Die Oberfläche ist voller Krater und losem Material von unzähligen Einschlägen.

Deimos wirkt im Vergleich dazu glatter, obwohl er auch viele Krater hat. Lockeres Material, genannt Regolith, hat einige der kleineren Vertiefungen teilweise gefüllt und glattgestrichen. An manchen Stellen ist diese Staubschicht bis zu 100 Meter tief.

Der amerikanische Astronom Asaph Hall entdeckte beide Monde im August 1877. Er beobachtete den Mars vom U.S. Naval Observatory in Washington, D.C. aus. Er fand Deimos zuerst am 11. August. Sechs Nächte später fand er Phobos.

Die Entdeckung löste eine Frage, über die Menschen seit Jahrhunderten nachdachten. Im 17. Jahrhundert hatte der Astronom Johannes Kepler spekuliert, dass der Mars zwei Monde haben müsste. Seine Theorie basierte aber nicht auf Beobachtungen. Die Erde hatte damals einen bekannten Mond und Jupiter vier bekannte Monde. Da der Mars zwischen den beiden Planeten liegt, dachte Kepler, er müsste zwei Monde haben.

Jonathan Swift gab dem Mars in seinem Roman "Gullivers Reisen" aus dem Jahr 1726 sogar zwei fiktive Monde. Das war mehr als 150 Jahre bevor Hall die echten Objekte durch ein Teleskop sah.

Hall benannte seine Entdeckungen nach Gestalten aus der griechischen Mythologie. Phobos und Deimos waren die Söhne des Ares, des griechischen Gottes des Krieges. Er entspricht dem römischen Gott Mars. Phobos steht für Angst oder Panik. Deimos steht für Schrecken oder Entsetzen.

Das sind einschüchternde Namen für Objekte, die sehr klein sind. Vom Mars aus würde Deimos eher wie ein heller Punkt am Himmel aussehen als wie ein Vollmond. Phobos würde etwa ein Drittel so breit aussehen wie der Vollmond von der Erde aus.

Phobos umkreist seinen Heimatplaneten näher als jeder andere bekannte Mond. Er fliegt nur etwa 6.000 Kilometer über der Marsoberfläche und umrundet den Mars alle 7 Stunden und 39 Minuten. Das ist schnell genug, um etwa drei Umlaufbahnen in einem solaren Tag zu schaffen.

Deimos hat einen gemütlicheren Weg. Er umkreist den Mars in etwa 30 Stunden. Er ist durchschnittlich etwa 23.460 Kilometer vom Mittelpunkt des Planeten entfernt.

Diese verschiedenen Umlaufbahnen verändern sich langsam wegen Gezeitenkräften. Das sind Gravitationswechselwirkungen zwischen einem Mond und seinem Planeten.

Phobos bewegt sich etwa 1,8 Meter pro Jahrhundert auf den Mars zu. Die NASA schätzt, dass der Mond innerhalb von etwa 50 Millionen Jahren entweder mit dem Planeten kollidieren oder durch die Schwerkraft des Mars zerrissen wird. Dabei könnte ein Ring aus Trümmern entstehen.

Deimos bewegt sich in die andere Richtung. Da er weiter draußen umkreist, entfernt er sich langsam. Er driftet nach außen, weil er über der Synchrondistanz des Mars umkreist. Sein endgültiges Schicksal ist jedoch ungewiss.

Ihre Form legt eine offensichtliche Möglichkeit nahe: Phobos und Deimos könnten gefangene Asteroiden sein. Ihre dunklen Oberflächen, ihre spektralen Eigenschaften und ihre Dichten ähneln bestimmten Asteroiden. Das macht die Idee verlockend.

Es gibt aber ein Problem. Ihre nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen um den Mars sind durch einfaches Einfangen von Asteroiden schwer zu erklären. Ein ankommendes Objekt müsste genau die richtige Menge Energie verlieren, um um den Planeten zu bleiben. Es dürfte weder auf den Mars treffen noch ins Weltall zurückschießen.

Eine andere Hypothese beginnt mit einem massiven Einschlag. Ein Objekt hätte den frühen Mars treffen und Material in eine Umlaufbahn werfen können. Ein Teil dieser Trümmer hätte sich dann zu kleinen Monden zusammenschließen können.

Wissenschaftler haben die Frage noch nicht entschieden. Neue Berechnungen haben eine andere Möglichkeit ergeben. Dabei hat der Mars einen Asteroiden teilweise eingefangen und zerrissen. Die Fragmente könnten eine Trümmerscheibe um den Planeten gebildet haben, aus der später Monde entstanden.

Deshalb ist es zu einfach, Phobos und Deimos einfach als gefangene Asteroiden zu bezeichnen. Sie sehen wie Asteroiden aus, und das Einfangen bleibt eine mögliche Erklärung. Aber ihre Entstehung ist noch eine offene Frage in der Planetenwissenschaft.

Menschen schicken seit Jahrzehnten Raumschiffe zu Phobos, mit unterschiedlichem Erfolg. Die sowjetische Mission Phobos 2 erreichte den Mars im Jahr 1989. Sie machte Beobachtungen von Phobos, bevor der Kontakt zum Raumschiff verloren ging. Russlands Mission Fobos-Grunt wurde 2011 gestartet. Das ehrgeizige Ziel war, Material von Phobos zur Erde zu bringen. Die Mission blieb aber in der Erdumlaufbahn stecken.

Die NASA hat ihre eigenen speziellen Missionen in Betracht gezogen. Die vorgeschlagene "Aladdin"-Mission zur Probenrückholung wurde 1998 nicht ausgewählt. Ein späteres Konzept namens PADME wurde für ein}