Baan van Deimos duidt op een oude ring rond Mars

Wetenschappers van het Seti Institute en de Purdue University hebben berekend dat de enige manier om de ongewone baan van Deimos te produceren de aanwezigheid van een ring rond Mars moet zijn. Die ring moet er dan miljarden jaren geleden zijn geweest. Verschillende zwaardere planeten in ons zonnestelsel hebben grote ringen en vele grote manen. Mars moet het echter doen met twee kleine, misvormde maantjes die Phobos en Deimos zijn gedoopt. Ofschoon het kleine maantjes zijn verbergen hun banen geheimen over hun verleden.

De beide maantjes zijn in 1877 ontdekt en lange tijd werd aangenomen dat het gaat om twee ingevangen asteroïden. Hun banen bevinden zich echter ongeveer in het vlak van de evenaar van Mars en dat betekent dat de maantjes samen met Mars moeten zijn ontstaan. Maar de baan van de kleine, meest verre maan Deimos maakt een hoek van ongeveer 2 graden.

Het feit dat de baan van Deimos zich niet precies in het baanvlak van mars bevindt werd lange tijd als onbelangrijk beschouwd en niemand deed ooit een poging om er een verklaring voor te vinden. Maar er waren astronomen met een nieuw idee die er met een frisse blik naar keken en zagen dat achter de baan van Deimos een groot geheim schuilt.

Dit belangrijke nieuwe idee werd in 2017 naar voren gebracht door David Minton, professor aan de Purdue University en zijn toenmalige afgestudeerde student Andrew Hesselbrock.

Hesselbrock en Minton merkten op dat de baan van Phobos, de binnenste maan, steeds kleiner wordt. Binnenkort, in astronomische termen dan, zal de baan zo laag zijn geworden dat het maantje door de aantrekkingskracht van Mars in stukken wordt gescheurd en als een ring rond de planeet zal worden verstrooid.

Hesselbrock en Minton stelden dat gedurende miljarden jaren generaties Marsmaantjes tot ringen waren verwerkt. Iedere keer leidde de ring tot een nieuwe, kleinere maan waarna de cyclus zich weer kon herhalen.

Deze cyclische Marsmanen theorie heeft een belangrijk element die de hoek van de baan van Deimos mogelijk maakt: een nieuw ontstane maan zal zich verder weg van de ring en van Mars bewegen end at is dus in tegenovergestelde richting van de naar binnen toe spiraliserende Phobos. Een naar buiten migrerende maan net buiten de ring kan in een zogenaamde baanresonantie komen waarbij de omlooptijd van Deimos gelijk is aan drie keer de omlooptijd van de andere maan.

Deze baanresonanties zijn kieskeurig maar voorspelbaar voor de richting waarin ze elkaar kruisen. We kunnen zien dat alleen een naar buiten bewegende maan een grote invloed kan hebben op Deimos en dat betekent dat Mars een ring gehad moet hebben die de binnenste maan naar buiten duwt.

Het onderzoeksteam leidde hieruit af dat deze maan 20 * de massa van Phobos gehad moet hebben en dat het misschien de grootouder was die iets meer dan 3 miljard jaar geleden heeft bestaan, gevolgd door nog twee ring-maancycli, waarbij Phobos de laatste maan was.

Dit inzicht over een bescheiden hoek van een nederige maan heeft belangrijke gevolgen voor ons begrip over het ontstaan van Mars en zijn manen. De ontdekking van de baanresonantie in het verleden bevestigt alles behalve de cyclische ring-maantheorie voor Mars.

Het impliceert dat Mars gedurende een groot deel van zijn geschiedenis een prominente ring heeft gehad. Hoewel Deimos miljarden jaren oud is denken de onderzoekers dat Phobos slechts ongeveer 200 miljoen jaar oud is. Net ontstaan voordat hier op Aarde de dinosauriërs de planeet overheersten.

In 2024 wil de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA een ruimtesonde naar Phobos sturen. Die moet daar o.a. materiaal gaan verzamelen en dat terugbrengen naar de Aarde. De onderzoekers gaan er vanuit dat deze missie antwoord zal geven over het verleden van de Marsmanen.

Artikel: Evidence for a Past Martian Ring from the Orbital Inclination of Deimos

Eerste publicatie: 3 juni 2020
Bron: diverse persberichten