Maantjes van Mars mogelijk ontstaan bij grote inslag

 

Phobos en Demos mogelijk ontstaan door inslag op Mars
Nieuw onderzoek laat zien dat als gevolg van de inslag van een relatief klein object de manen Phobos en Deimos ontstaan zouden kunnen zijn.
Credit: Robin Canup/Southwest Research Institute

 

Mars heeft zijn twee kleine maantjes mogelijk verkregen nadat een object met de grootte van een asteroïde insloeg op de rode planeet. Nieuwe modellen suggereren dat een object met de grootte van de grootste objecten in de asteroïdengordel mogelijk voldoende materiaal heeft opgeworpen zodat Phobos en Deimos konden ontstaan.

Volgens onderzoekers van het Southwest Research Institute (SwRI) is hun model het eerste sluitende model dat een juiste inslag beschrijft die nodig is voor het ontstaan van de twee kleine manen van Mars. Onderzoeker Robin Canup gebruikt simulaties op grote schaal om botsingen op de schaal van planeten te simuleren waaronder ook botsingen die het ontstaan van onze eigen Maan proberen te verklaren.

Wetenschappers discussiëren al tientallen jaren over de herkomst van de twee manen van Mars. Eén model suggereert dat ze zijn ingevangen uit de asteroïdengordel. Een ander model suggereert dat ze zijn ontstaan uit een grote stofschijf om Mars. Het feit dat beide manen een bijna cirkelvormige baan om de evenaar van Mars beschrijven past heel goed bij de theorie dat ze zijn ontstaan als gevolg van een grote inslag.

Het is niet ongewoon dat manen ontstaan uit het puin dat achterblijft na een inslag. Men vermoedt dat de maan van de Aarde is ontstaan nadat een object met de grootte van Mars ongeveer 4,5 miljard jaar geleden in botsing kwam met de Aarde. De diameter van de Aarde bedraagt ongeveer 12.875kilometer. Met een diameter van ongeveer 3380 kilometer heeft de Maan een grootte van ongeveer een kwart van de Aarde.

Mars is daarentegen een heel stuk kleiner dan de Aarde. Mars heeft een diameter van ongeveer 6760 kilometer. Phobos en Deimos zijn erg klein. De beide maantjes hebben diameters van 12 respectievelijk 22,4 kilometer en ze draaien in een erg nauwe baan om de planeet heen.

De computermodellen van Canup laten zien dat een object met de grootte van de grootste asteroïden, Ceres en Vesta, voldoende is om Phobos en Deimos te bouwen.

Vesta is de op een na grootste asteroïde in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter. Vesta heeft een diameter van 530 kilometer. Ceres is de grootste bewoner van de asteroïdengordel. Deze, tegenwoordige, dwergplaneet heeft een diameter van 940 kilometer.

Simulatie toont ontstaan maantjes van Mars na inslag
Een simulatie laat zien hoe een klein object te pletter slaat op Mars waarbij puin wordt weggeschoten en waaruit uiteindelijk twee kleine manen ontstaan.
Credit: Robin Canup/Southwest Research Institute

De laatste van velen

Phobos en Deimos zijn vermoedelijk niet de enige manen die door een botsing zijn ontstaan. Na de grote inslag is er mogelijk een stofschijf ontstaan die rond de evenaar van Mars draaide. Uit de buitenste delen van deze stofschijf zijn Phobos en Deimos ontstaan en de binnenste delen van de schijf trokken samen tot grote manen die na verloop van tijd te pletter zijn geslagen op Mars.

Op dit moment is meetbaar dat Phobos ook langzaam door Mars wordt aangetrokken en in een onvermijdelijke spiraal p weg is naar een botsing met de planeet. Dit zal nog ongeveer 50 miljoen jaar duren. Deimos zal aan dit lot ontsnappen want dit maantje draait juist langzaam weg van de planeet.

Eerdere simulaties van inslagen lieten ook het ontstaan van meerdere manen zien maar hun grootte betekende dat Phobos en Deimos tegenwoordig niet meer zouden bestaan.

Grote inslagen in eerdere computermodellen produceerden dikke stofschijven en zwaardere binnenste manen dit ervoor zorgden dat kleine maantjes zoals Phobos en Deimos niet konden overleven. Het nieuwe model kan ook bijdragen bij het opzetten naar eventuele missies naar Phobos en Deimos.

Het model voorspelt ook dat de twee manen hoofdzakelijk uit materiaal bestaan dat afkomstig is van Mars en dat de hoofdmoot van elementen overeenkomt met wat we op Mars aantreffen.

De Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA heeft plannen om in 2024 de Mars Moons eXploration-missie te lanceren (MMX) die de beide manen moet gaan bezoeken. MMX zal op Phobos landen en daar materiaal verzamelen om dat dan in 2029 naar de Aarde terug te brengen. Eén van de hoofddoelen van de MMX is het onderzoeken van de herkomst van de Marsmanen. Een model dat de samenstelling van de manen voorspeld indien ze zijn ontstaan tijdens een inslag is belangrijk voor het slagen van de missie.

 

Eerste publicatie: 19 april 2018
Bron: diverse persberichten, space.com