Ein lange verschollener Mond könnte die seltsame Form und das extreme Terrain des Mars erklären


Dieses Mosaik des Mars besteht aus etwa 100 Bildern des Viking Orbiters. Die Bilder wurden 1980 im nördlichen Hochsommer auf dem Mars aufgenommen (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/USGS)

Ein lange verschollener Mond könnte erklären, warum sich der Mars so sehr von den anderen Gesteinsplaneten im Sonnensystem unterscheidet.

Heute hat der Mars zwei winzige Monde. Doch zu Beginn seiner Geschichte könnte der Rote Planet einen viel größeren Mond gehabt haben, der für die seltsame Form und das extreme Terrain des Mars verantwortlich sein könnte, schlägt Michael Efroimsky, Astronom am U.S. Naval Observatory in Washington, D.C., in einer Arbeit vor, die im Journal of Geophysical Research veröffentlicht wurde: Planets eingereicht wurde und als Vorabdruck über arXiv verfügbar ist.

Mars beherbergt einige der extremsten Landschaften im Sonnensystem, darunter den größten Canyon, den höchsten Berg und die größte Hochlandregion. Diese Hochlandregion, die als Tharsis-Ausbuchtung oder Tharsis-Anstieg bekannt ist, dominiert die westliche Hemisphäre des Mars in der Nähe seines Äquators. Die Tharsis-Region ist etwa 5.000 Kilometer breit und ragt bis zu 4,7 Kilometer hoch auf, ohne die massiven Schildvulkane, die noch höher aufragen. Fast genau auf der gegenüberliegenden Seite des Planeten von Tharsis liegen Terra Sabaea und Syrtis Major, eine weitere Hochlandregion bzw. ein massiver Schildvulkan.


Ein Screenshot aus einem Video, das zeigt, wie der Marsmond Phobos das Antlitz der Sonne kreuzt. Der Marsrover Perseverance der NASA nahm das Video am 2. April 2022 mit seiner Mastcam-Z-Kamera auf. Links ist auch eine Gruppe von Sonnenflecken zu sehen. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI)

So oder so, Nerios beträchtliche Masse veränderte die Form des Mars durch seine Schwerkraft und erhöhte die Gezeiten in den Magma-Ozeanen auf die gleiche Weise, wie heute der Erdmond die Gezeiten in den Ozeanen unseres Planeten erhöht. Da der Mars jedoch kleiner ist als die Erde, kühlte er sich viel schneller ab, und seine Gezeitenwülste wurden in der daraus resultierenden Form des Planeten eingeschlossen.

Nerio ist irgendwie verloren gegangen, schrieb Efroimsky. Er könnte durch eine Kollision ausgelöscht worden sein, wobei die heutigen Marsmonde Phobos und Deimos zurückblieben, schlug er vor, oder er könnte durch eine Gravitationswechselwirkung mit einem anderen Körper aus dem Sonnensystem gestreut worden sein.

Solche Kollisionen und Streuungen waren im frühen Sonnensystem üblich. Astronomen gehen davon aus, dass die Erde ihren Mond durch eine Kollision mit einem marsgroßen Protoplaneten erhielt und dass Streuungen unter den äußeren Planeten ihre ursprünglichen Bahnen, die einst viel näher an der Sonne lagen, in ihre heutigen Positionen verschoben.

Aber solange Nerio lange genug in der Nähe blieb, um den Mars während seiner Abkühlung zu verformen, könnte er die Voraussetzungen für die dramatische Landschaft des Planeten geschaffen haben, sagte Efroimsky. Weitere geologische Prozesse könnten die Arbeit fortgesetzt und das Hochland angehoben haben, was zu der seltsamen Form des Mars führte.

Obwohl diese Möglichkeit interessant ist, räumte Efroimsky ein, dass die Nerio-Erklärung nur eine Hypothese ist. Die Idee eines kurzzeitigen großen Mondes wirft viele Fragen auf, insbesondere hinsichtlich seiner Entstehung und seines Verschwindens. Wenn Nerio beispielsweise zerstört wurde, hätte er eine Reihe von Kratern entlang des Gürtels hinterlassen müssen, die mit seiner Umlaufbahn übereinstimmen, aber es gibt keine solche Kraterreihe. Andererseits könnten weitere Kollisionen und geologische Aktivitäten diese Spuren verwischt haben.

Außerdem setzt die Hypothese voraus, dass geologische Prozesse die von Nerio ausgelösten Erhöhungen und Verformungen in ihre heutige Form gebracht haben, indem sie das ursprüngliche Hochland noch weiter angehoben haben. Es ist zwar plausibel anzunehmen, dass Erwärmungs- und Abkühlungsprozesse im Inneren des Mars jegliche Verzerrungen der Planetenform auf natürliche Weise verstärken würden, doch ist dies nicht garantiert.

Efroimsky hat andere Forscher aufgefordert, diese Idee zu bewerten und zu prüfen, ob es clevere Möglichkeiten gibt, nach Beweisen für diesen verlorenen Mond zu suchen.

Paul Sutter

Paul M. Sutter ist Astrophysiker an der SUNY Stony Brook und dem Flatiron Institute in New York City. Paul promovierte 2011 in Physik an der University of Illinois in Urbana-Champaign und verbrachte drei Jahre am Pariser Institut für Astrophysik, gefolgt von einem Forschungsstipendium in Triest, Italien. Seine Forschung konzentriert sich auf viele verschiedene Themen, von den leersten Regionen des Universums über die frühesten Momente des Urknalls bis hin zur Suche nach den ersten Sternen. Als "Agent zu den Sternen" engagiert sich Paul seit mehreren Jahren leidenschaftlich für die Öffentlichkeitsarbeit im Bereich der Wissenschaft. Er ist Gastgeber des beliebten \"Ask a Spaceman!\"-Podcasts, Autor von \"Your Place in the Universe\" und \"How to Die in Space\" und tritt häufig im Fernsehen auf - unter anderem im Weather Channel, für den er als offizieller Weltraumspezialist arbeitet.

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