Neue Simulationen erklären die Entstehung des Marsmonds Deimos durch schrägen Asteroideneinschlag

Was die Simulationen zeigen

Deimos ist mit einem Durchmesser von rund zwölf Kilometern der kleinere der beiden Monde des Mars. Er umkreist den Planeten in einer vergleichsweise grossen Entfernung und war schon länger ein Rätsel für die Planetenforschung. Während der innere Mond Phobos vermutlich durch eine grosse Kollision in der Frühzeit des Mars entstand, blieben die genauen Umstände der Deimos-Bildung unklar.

Die Berner Forschenden haben in ihren Modellen verschiedene Einschlagswinkel, Geschwindigkeiten und Grössen von Asteroiden durchgespielt. Die Simulation, die dem heutigen Bild von Deimos am nächsten kommt, war demnach ein schräger Einschlag in einem 45-Grad-Winkel durch einen Asteroiden mit etwa 320 Metern Durchmesser. Bei diesem Szenario würden Trümmer in eine Umlaufbahn geschleudert, die sich mit der Zeit zu einem kleinen Mond verdichten könnten.

Bedeutung für die MMX-Mission

"Das Aussehen sei am besten durch einen schrägen Aufprall eines rund 320 Meter grossen Asteroiden in einem 45-Grad-Winkel zu erklären, heisst es in der Mitteilung der Universität Bern." Die Forschungsgruppe stützt ihre These auf den Vergleich der simulierten Ergebnisse mit den vorhandenen Beobachtungsdaten zu Form, Grösse und Umlaufbahn des Mondes.

Die Ergebnisse sind auch für die geplante japanische Marsmond-Mission MMX von Bedeutung. Die Mission soll Proben von Deimos zur Erde bringen und könnte die Simulationen mit Messungen vor Ort überprüfen. Beteiligt ist auch die Europäische Weltraumorganisation ESA, die Nutzlasten und wissenschaftliche Instrumente beisteuert.

Parallelen zu anderen Monden

Die neue Erklärung reiht sich in eine Reihe ähnlicher Szenarien ein, die auch für andere kleine Monde im Sonnensystem diskutiert werden. So untersucht die ESA-Mission Hera den Asteroidenmond Dimorphos, der ebenfalls durch einen Einschlag verändert wurde. Solche Studien helfen, die Vielfalt der Entstehungswege von Monden besser zu verstehen.

Für die Berner Forschenden ist die Simulation ein weiterer Baustein, um die Frühgeschichte des Mars und seiner Begleiter zu rekonstruieren. Eine endgültige Bestätigung der These könnte erst gelingen, wenn Gesteinsproben von Deimos im Labor untersucht werden. Bis dahin gilt das schräge Einschlagsszenario als die bislang überzeugendste Erklärung.

Nächste Schritte der Forschung

Mit den rund hundert Simulationen haben die Forschenden zahlreiche alternative Szenarien ausgeschlossen, darunter das Einfangen eines bereits fertigen kleinen Körpers durch die Schwerkraft des Mars. Die schräge Kollision bei 45 Grad erzeugt demnach genau die Bahnparameter und die Form, die heute beobachtet werden. Die Studie unterstreicht zugleich, dass schon vergleichsweise kleine Asteroiden Monde formen können, wenn der Winkel stimmt.

Die Universität Bern gehört seit Jahren zu den führenden Einrichtungen in der Erforschung von Mars und seinen Monden. Die neuen Ergebnisse sollen in ein internationales Fachjournal eingereicht werden und auf Fachkonferenzen zur Diskussion gestellt werden. Schon jetzt sehen Beteiligte darin einen wichtigen Schritt, um die MMX-Mission wissenschaftlich vorzubereiten.