Warum immer nach dem Offensichtlichen streben? Neben der Erforschung Ihres eigenen Mondes gibt es viele andere Geheimnisse, die Sie im Weltraum entschlüsseln können. Wiener Forscher stehen nun vor einer erstaunlichen Entdeckung.
Die beiden Marsmenschen Phobos und Deimos.
Foto: NASA / JPLA-Caltech / Universität von Arizona
Schon etwas von Phobos gehört? Das altgriechische Wort für „Angst“ bezieht sich auch auf einen der beiden Monde des Planeten März. Zusammen mit den kleineren Deimos wendet sich Phobos dem Mars zu. Neue Ergebnisse der Technischen Universität Wien liefern wichtige Erkenntnisse. Bald wird eine Weltraummission Gesteinsproben entnehmen.
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Die Oberfläche des Mars Moon Phobos ist schlecht verwittert. Aber was führt dazu? Wiener Forscher beschäftigen sich mit dieser Frage. Der 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 ziehen die beiden Pferde den Wagen des Kriegsgottes Ares. Beide Marsmenschen wurden erstmals in den 1970er Jahren von den Wikingerbahnen in relativer Entfernung fotografiert.
Raum: Wieder existiert in unserem Sinne nicht
Zurück in die Gegenwart: Der Mars Moon Phobos befindet sich in einer ganz besonderen Situation. Es ist so nah am Mars, dass nicht nur der Sonnenwind, sondern auch das Bombardement durch Marspartikel eine entscheidende Rolle spielt. Ein Forschungsteam von TU Wien könnte es in Laborexperimenten beweisen. In einigen Jahren soll eine japanische Weltraummission auf Phobos Gesteinsproben entnehmen und zur Erde zurückbringen.
Natürlich gibt es im Weltraum kein Wetter im Sinne des Wortes – dennoch kann Gestein selbst im Luftvakuum „verwittern“, wenn es ständig von beispielsweise energiereichen Partikeln bombardiert wird.
Das Forschungsteam im Labor.
Foto: Technische Universität Wien.
Wie sind die Mars Moon Phobos entstanden?
Es gibt viele verschiedene 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 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 sollten Forscher immer berücksichtigen, dass sich ihre Oberflächen in Milliarden von Jahren infolge des Beschusses mit kosmischen Partikeln vollständig verändert haben. Das Gestein auf der Erde ist davon nicht betroffen, da unsere Atmosphäre die Partikel schützt. Die Wissenschaft kann die Geologie von Himmelskörpern ohne Atmosphäre – wie unseren Mond oder Phobos – jedoch nur verstehen, wenn es möglich ist, die „Verwitterung des Weltraums“ richtig einzuschätzen. Die Technische Universität Wien leistet hierzu einen wichtigen Beitrag.
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Umfangreiche 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 in verschiedenen Vakuumkammern mit unterschiedlich geladenen Partikeln besprüht“, 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 Marsmenschen Phobos und Deimos waren unregelmäßig geformt. Mit ein wenig Fantasie könnten die beiden Satelliten an Kartoffeln erinnern.
- Die Marsmenschen 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 Kriegsgitters Ares, das in der lateinischen Mythologie Mars genannt wird.
- Phobos, der größere der beiden Marsmenschen, misst. 26,8 km × 22,4 km × 18,4 km. Deimos misst 15 km × 12,2 km × 10,4 km.
- Trotzdem nehmen Astronomen aufgrund ihrer unregelmäßigen Form an, dass die beiden Monde Asteroiden aus dem äußeren Asteroidengürtel sind, die in der Umlaufbahn des Mars stecken geblieben sind.
- Nach einigen Theorien war Phobos ursprünglich ein sogenannter Müllhaufen: ein Asteroid, der aus Fragmenten besteht und nur durch die Schwerkraft zusammengehalten wird.
Grundsätzlich gibt es viele Mineralien, die auf Himmelskörpern wie Phobos, Mond usw. auch auf der Erde vorkommen und daher laut unseren Herausgebern 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 des Mondes Phobos wurden bei den Experimenten berücksichtigt. Die Entfernung zur Marsoberfläche beträgt weniger als 6.000 Kilometer – das sind nicht einmal zwei Prozent der Entfernung zwischen unserem Mond und der Erde. Wie unser Mond befindet sich Phobos in einer begrenzten Umlaufbahn um seinen Planeten: Er dreht sich immer auf die gleiche Weise 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 auf der Phobos-Oberfläche eine Rolle, sondern auch Partikel vom Mars“, sagt Paul Szabo.
Darüber hinaus besteht die Marsatmosphäre hauptsächlich aus Kohlendioxid. Größere Mengen an Sauerstoff treten auch in den äußeren Bereichen der Atmosphäre auf. Wenn Partikel des Sonnenwinds dort mit großer Kraft eindringen, können sich Sauerstoffionen bilden, die wiederum mit hoher Geschwindigkeit auf Phobos treffen und dort das Gestein verändern.
Die Weltraumemission 2024 profitiert von Forschungsergebnissen
„Mit unseren Messmethoden konnten wir die Erosion wie bisher sehr genau abschätzen“, sagt Friedrich Aumayr. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Wirkung der Sauerstoffionen aus der Marsatmosphäre überhaupt nicht vernachlässigt werden sollte.
Aumayr betont auch, dass es wichtig ist, zwischen den beiden Seiten von Phobos zu unterscheiden. Während der Sonnenwind auf der einen Seite vom Mars weg dominiert, dominiert andererseits, wenn die Sonne vom Mars geschützt wird, das Bombardement durch die Marsatmosphäre, so der Forscher.
In Kürze werden echte Phobos-Proben verfügbar sein, 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.
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