De manen van Mars

Asaph Hall
De Amerikaanse astronoom Asaph Hall

Van de vier aardse planeten heeft alleen Mars meer dan één maan. De twee kleine objecten die om de rode planeet draaien zijn beiden veel kleiner dan de aardse maan en ze roepen vragen op over het ontstaan van het jonge zonnestelsel. Phobos en Deimos vertonen meer overeenkomsten met asteroïden dan met de aardse maan. Beiden zijn klein: Phobos heeft een doorsnede van ongeveer 22 kilometer en Deimos is slechts 13 kilometer groot. Ze behoren beiden tot de kleinste manen in het zonnestelsel. Beiden zijn gemaakt van materiaal dat grote overeenkomsten vertoont met Type I of Type II koolstofrijke chondrieten. Deze materie is het hoofdbestanddeel van asteroïden. Met hun aardappelvormige vorm lijken ze meer op een asteroïde dan op de andere manen in het zonnestelsel.

Zelfs van Mars uit gezien lijken de maantjes niet op manen. De meest verre maan, Deimos, lijkt meer op een heldere ster aan de hemel. Deimos is op zijn helderst ongeveer even helder als Venus op Aarde. Phobos bevindt zich erg dicht bij Mars maar heeft slechts de grootte van een derde van de volle maan aan boven de horizon op Mars.

Phobos draait op een hoogte van ongeveer 6000 kilometer boven Mars. Het oppervlak is bedekt met stof en puin dat mogelijk afkomstig is van inslagen op Mars. Phobos draait drie keer per dag om Mars heen en dat betekent dat je om de paar uur de maan kan waarnemen. Phobos beweegt van west naar oost langs de hemel.

Deimos bevindt zich verder weg. De maan draait op een afstand van ongeveer 20.069 kilometer boven het oppervlak en heeft 30 uur nodig om eenmaal om de planeet te draaien. Dit is een beetje langer dan een dag op Mars.

Herkomst van de manen

Vanwege de afwijkende vorm en vreemde samenstelling hebben astronomen lange tijd aangenomen dat de manen oorspronkelijk asteroïden zijn. Ze zouden door de zwaartekracht van Jupiter uit de asteroïdengordel kunnen zijn gewipt waarna ze door de zwaartekracht van Mars werden ingevangen.

Maar de baan die de manen volgen om Mars maakt dit eigenlijk onwaarschijnlijk. Beide manen volgen een stabiele, nagenoeg cirkelvormige baan om de evenaar van de planeet. Ingevangen objecten volgen normaliter een veel onregelmatigere baan. Een atmosfeer zou ervoor gezorgd kunnen hebben dat de beide banen een langzamer zijn gaan draaien en in hun huidige baan terecht zijn gekomen maar de atmosfeer van Mars is erg ijl en eigenlijk ongeschikt voor zoiets.

Het is mogelijk dat de manen tegelijkertijd met de planeet zijn ontstaan. Zwaartekracht kan de overgebleven rotsen hebben samengevoegd tot twee onregelmatig gevormde objecten.

Maar het is ook heel goed mogelijk dat de manen zijn ontstaan na een grote botsing van een object met Mars. Dit is vergelijkbaar met het ontstaan van onze eigen maan. Een grote botsing, zoals die in het jonge zonnestelsel veelvuldig voorkwam, kan grote delen van Mars de ruimte in hebben geblazen. Phobos en Deimos zouden de restanten van die botsing kunnen zijn. Een recent voorstel combineert die laatste twee mogelijkheden. Volgens de onderzoekers heeft een botsing van een groot object met Mars een ring om de planeet veroorzaakt. Delen van die ring zijn samengeklonterd tot de twee manen en de overige restanten zijn verdwenen in de ruimte.

Ontdekking en dood

Heel erg lang werd aangenomen dat Mars geen manen zou hebben. Johannes Kepler suggereerde dat Mars twee manen moest hebben maar hij deed dat uit numeriek oogpunt: de Aarde heeft één maan en Jupiter heeft er vier dus de planeet die ertussen in ligt heeft er twee. Het was de Amerikaanse astronoom Asaph Hall die na een gedegen onderzoek in 1877 de beide maantjes ontdekte. Hall ontdekte op 12 augustus 1877 Deimos en op 18 augustus 1877 Phobos. De twee kleine maantjes waren verstopt in de gloed van de atmosfeer. Hall vernoemde de twee maantjes naar de zonen van de Griekse oorlogsgod Ares (Mars voor de Romeinen). De tweeling Phobos (Angst) en Deimos (Paniek) vergezelden hun vader altijd tijdens een oorlog.

Maar die twee zonen zullen niet altijd bij hun vader blijven. Phobos spiraliseert met een snelheid van 1,8 meter per eeuw naar Mars toe. Binnen 50 miljoen jaar zal de baan of te pletter slaan op Mars of uit elkaar worden getrokken en een ring vormen om de planeet. Op Phobos zijn al groeven zichtbaar waarvan astronomen denken dat die ontstaan doordat Mars aan het maantje trekt. Deimos daarentegen beweegt zich langzaam van Mars weg en zal uiteindelijk aan de zwaartekracht van de planeet ontsnappen en in de ruimte verdwijnen.

Verkenning

Er zijn nog geen ruimtemissies uitgevoerd naar de twee maantjes maar verschillende ruimtesondes hebben er tijdens hun bezoek wel opnames van gemaakt. In 1971 was het de Mariner 9 van de NASA die als eerste foto’s maakte van de maantjes. Die foto’s waren gemaakt van een grote afstand maar lieten wel duidelijk de aardappelvorm zien.

Aan het eind van de jaren ’70 maakten de Viking 1 en Viking 2 scheervluchten langs Mars en in de jaren ’90 en ‘2000 was het de beurt aan de Mars Global Surveyor. Ok de Europese Mars Express en de MAVEN van de NASA hebben de beide maantjes bestudeerd. In 2011 probeerden de Russen de Phobos-Grunt-missie te lanceren maar dit mislukte. De Phobos-Grunt kwam kortstondig in een baan om de Aarde en verbrandde in 2012 boven de Stille Oceaan.Ook de marsrovers die de NASA laat rondrijden hebben de manen gefotografeerd: Spirit, Opportunity en de Curiosity hebben alle drie mooie foto’s en video’s van de maantjes gemaakt waaronder ook een zonsverduistering door Phobos.

Er zijn verschillende missies voorgesteld naar een van de maantjes maar tot op heden is geen enkele missie door de NASA goedgekeurd. In 2014 wil de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA de Mars Moons eXploration (MMX)-missie lanceren die zowel een bezoek zal brengen aan Phobos als aan Deimos. De MMX zal landen op Phobos en daar monsters nemen die in 2029 weer terug moeten komen op de Aarde voor nader onderzoek.

 

Eerste publicatie: 25 december 2002
Volledige revisie: 3 mei 2018

 

Meer artikelen over Mars