Proben vom Marsmond könnten auch Material vom Mars enthalten
Eine geplante russische Mission zum Marsmond Phobos wird Materialproben vom Phobos zur Erde bringen, die vermutlich auch Teilchen vom Mars selbst enthalten. Dies belegt zumindest eine Studie, die von Geologen der Brown University durchgeführt wurde, weil des Mondes Oberfläche vermutlich auch Tonnen von Staub und Gestein enthält, die durch Einschläge auf die Marsoberfläche in den Weltraum geschleudert worden sind, und die dann Phobos in Millionen von Jahren aufgesammelt hat.
Das bedeutet, dass die geplante "Sample-Return-Mission" der russischen Raumfahrtbehörde zwei Himmelskörper für den Preis von einer Mission bekommt.
Die Realisierung dieser Mission ist erst für die nächste Dekade angedacht, sagte James Head, Geologie-Professer und Autor dieser Studie. Die Studie zeigt, dass Proben vom Mars tatsächlich im Boden von Phobos gefunden werden könnten und wie sich ihre Konzentration mit der Tiefe ändert. Dies wird entscheidend sein bei der Gestaltung der Bohrer und anderer Geräte.
In der aktuellen Ausgabe von "Space and Planetary Science" wird darüber berichtet.
Dies ist der zweite Versuch der russischen Raumfahrtbehörde, eine Probe von Phobos zur Erde zu zurück zu bringen. Head war beim ersten Versuch, der im Jahr 2011 stattfand, teilnehmender Wissenschaftler. Leider fiel die Raumsonde durch einen Triebwerkschaden aus, bevor sie die Erdumlaufbahn verlassen konnte. Der nächste Versuch, Phobos einen Besuch abzustatten, soll 2020 oder etwas später realisiert werden.
Die neue Forschung wuchs aus der Vorbereitung für die Original-Mission, die immer noch auf dem Weg zum Phobos wäre, wenn es nicht Probleme gegeben hätte. Forscher hatten schon lange vermutet, dass es auf Phobos auch Material vom Mars geben könnte, aber russische Forscher wollen wissen, wie viel es ist und wo auf Phobos es gefunden werden könnte. Sie wandten sich daher an James Head und Ken Ramsley, die Gastwissenschaftler von Browns Geologen-Gruppe sind.
Um diese Fragen zu beantworten, starteten Ramsley und Head mit einem Modell, das auf der Grundlage unseres eigenen Mondes basiert um abzuschätzen, wie viel von Phobos` Regolith von Projektilen stammen könnte. Dann verwendeten sie Bahn- und Gravitationsdaten um zu bestimmen, wie viel von diesem Projektil-Material vom Mars kommen könnte.
Wenn ein Impaktor auf dem Mars aufschlägt, erreicht nur ein bestimmter Anteil des Auswurfmaterials genug Geschwindigkeit, um die Höhe von Phobos Umlaufbahn zu kreuzen. Die Forscher können so berechnen, wie groß der Anteil an Material ist, der auf der Oberfläche von Phobos vom Mars stammt.
Nach diesen Berechnungen sollten in 1 Million Teile Phobos-Regolith 250 Teile Mars-Material stecken. Ferner sind diese Teilchen vermutlich ziemlich gleichmäßig verteilt; vor allem in den oberen Regolith-Schichten.
Erst seit einigen hundert Millionen Jahren - eine kurze Zeit nach astronomischen Maßstäben - umkreist Phobos den Mars auf einer so engen Bahn. In ferner Vergangenheit war seine Umlaufbahn viel höher, so dass wahrscheinlich in den oberen Regolith-Schichten eine 10 bis 100mal höhere Konzentration vorhanden ist als in tiefer gelegenen Schichten.
250 Teil pro Million klingt nicht viel, aber die Möglichkeit auch ein wenig Mars-Material zur Erde zurück zu bringen, ist für Planetologen aufregend. Es ist ein netter Bonus für eine Mission, die in erster Linie zum Erforschen von Phobos, einem geheimnisvollen kleinen Objekt, realisiert werden soll.
Wissenschaftler sind sich nämlich über seine Herkunft nicht sicher. Ist Phobos ein Stück vom Mars, das durch den Aufprall eines großen Objekts in der Frühgeschichte des Sonnensystems weg gesprengt wurde oder ist es ein eingefangener Asteroid.
Es gilt auch die Frage zu klären, wieso Phobos nur eine Dichte von 1,88 g/cm³ hat. Enthält sein Inneres vielleicht eine erhebliche Menge an Wassereis oder ist der Mond vielleicht ein Trümmerhaufen mit jeder Menge an Hohlräumen.
16. November 2013/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
