Der Zombie-Mond

Katastrophale Abwärtsspirale

Raumsonden haben die Erforschung der Marsmonde schon in den vergangenen Jahren beträchtlich vorangebracht. Vorbildlich ist der altgediente europäische Mars Express. Seit 2008 zog er über 50-mal nahe an Phobos vorbei und kam dabei bis auf 45 Kilometer an dessen dunkle Oberfläche heran. Bei solch engen Passagen kann man mithilfe von Radiowellen den Mond gleichsam auf die Waage legen (bdw 9/2010, „Mission Mars-Mond“). Zudem wurde mithilfe der Bordkameras mehrerer Sonden das Phobos-Volumen präzise ermittelt. Daraus ergibt sich eine mittlere Dichte von 1,861 Gramm pro Kubikzentimeter. Dieser Wert ähnelt denjenigen von „Rubble pile“-Planetoiden. Der Fachausdruck bedeutet „zusammengefügter Geröllhaufen“. Solche Himmelskörper wurden einst bei einer Kollision zerfetzt; später fügten sich die Fragmente durch die gegenseitige Schwerkraft wieder locker zusammen.

Sind Phobos und Deimos also gekaperte Planetoiden? Heute gibt es erhebliche Zweifel, dass beide aus dem nahen Gürtel zwischen Mars und Jupiter stammen, vom Schwerefeld des Roten Planeten eingefangen und dann auf eine kreisförmige, nur wenig gegen den Äquator geneigte Bahn gebracht wurden. Simulationsrechnungen machen diese lange favorisierte Hypothese sehr unwahrscheinlich.

Zum Absturz verdammt

Zudem sind Phobos’ Tage gezählt. Anders als Deimos nähert er sich nämlich mit 1,8 Zentimetern pro Jahr dem Mars. Bereits heute kreist er nahe am sogenannten Roche-Limit und bewegt sich damit in einer gefährlichen Zone, wo seine eigene Schwerkraft nicht mehr ausreicht, um intakt zu bleiben. Wahrscheinlich wird Phobos von den Gezeitenkräften des Roten Planeten zerrissen, noch bevor er auf dessen Oberfläche einschlägt. Nach Simulationsrechnungen eines Teams um Amirhossein Bagheri von der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich findet das Drama in weniger als 39 Millionen Jahren statt.

In derselben Studie kamen die Forscher zu dem Schluss, dass Phobos und Deimos einen gemeinsamen Vorläuferkörper hatten. Aktuelle Spektralmessungen der Deimos-Oberfläche von der arabischen Raumsonde al-Amal („Hoffnung“) lassen Basaltgestein auf der Oberfläche vermuten. Solche vulkanischen Gesteine kommen auf dem Mars vor; man würde sie aber nicht auf einem Planetoiden erwarten. Die Existenz von Basalt könnte bedeuten, dass Deimos durch einen Einschlag aus der Marsoberfläche ins All gesprengt wurde.

Ein Ring um Mars?

Ein weithin akzeptiertes Modell zur Entstehung der Marsmonde fehlt bislang. Um den Ursprung von Phobos und Deimos zu klären, sind weitere Daten nötig. „Wir werden deshalb dorthin fliegen, um zu klären, welches der unterschiedlichen Szenarien zutrifft“, sagt Matthias Grott vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin. Er ist maßgeblich an der Idefix-Mission beteiligt.

Auch Andrew Hesselbrock und David Minton von der Purdue University im US-Bundesstaat Indiana und ihre Kollegen prophezeien Phobos ein Ende in wenigen Dutzend Millionen Jahren: Er wird von den Marsgezeiten zerrissen. Der Löwenanteil, rund 80 Prozent, wird auf den Mars stürzen, die restlichen Trümmer bilden einen Ring um den Roten Planeten und verklumpen sich vielleicht zu einer neuen Generation von Monden. Sieben Mal in der Marsgeschichte könnten solche „Zombie-Monde“ erschaffen worden sein, spekulieren die beiden Astronomen.

Ein Team um Matija Ć́uk vom kalifornischen SETI-Institut hält ein solches Szenario ebenfalls für wahrscheinlich. Die heutige Umlaufbahn von Deimos lässt sich durch eine Bahnresonanz mit einem längst verschwundenen inneren Mond erklären, der etwa die 20-fache Masse von Phobos hatte.

Eine solche Resonanz tritt nur dann ein, wenn dieser marsianische Urmond durch Wechselwirkung mit dem Ring nach außen gewandert ist. Diesem Szenario zufolge wäre Deimos ein sehr alter Trabant, Phobos hingegen erst vor relativ kurzer Zeit entstanden.

Astronomische Zahlenmystik

Man weiß heute zwar viel mehr über Mars und seine Monde als zu Swifts Zeiten. Trotzdem klaffen noch große Wissenslücken. Klar ist aber, dass der Schriftsteller kein Hellseher war. Schon lange vorher vermutete Johannes Kepler, dass es zwei Marsmonde gibt. Fälschlicherweise hielt er dies für die natürliche Anzahl, weil Mars zwischen Erde und Jupiter kreist. Da die Erde nur einen Mond aufweist, bei Jupiter damals aber schon vier Trabanten bekannt waren, sollte es zwei Marsmonde geben.

Keplers Überlegung war immer noch so plausibel, dass Swift sie aufgriff, als er sich die abenteuerlichen Reisen Gullivers ausdachte. Überhaupt war Swift mit der Wissenschaft seiner Zeit gut vertraut. Er kannte vermutlich auch Keplers drittes Gesetz, das die Umlaufbahnen und Abstände von Monden ins Verhältnis setzt. Es war wohl eine Kombination aus Belesenheit und Glück, die ihn auf die richtige Spur führte. Astronomen haben Swifts Beitrag jedenfalls später gewürdigt: Ein drei Kilometer großer Krater auf Deimos trägt heute seinen Namen.