Marsmonde könnten aus kühlem Einschlagsschutt entstanden sein

Phobos und Deimos könnten aus einer Trümmerscheibe entstanden sein, die ein gewaltiger Einschlag auf dem jungen Mars erzeugte. Neue Simulationen zeigen, dass dieses Material wesentlich kühler geblieben sein könnte als bisher angenommen. Das verändert die Erwartungen an die Zusammensetzung der beiden Marsmonde und könnte für die Analyse künftiger Gesteinsproben von Phobos entscheidend sein. Bern (Schweiz). Woher die beiden kleinen Marsmonde Phobos und Deimos stammen, ist seit langem umstritten. Ihre dunklen Oberflächen erinnern an kohlenstoffreiche Asteroiden, weshalb sie ursprünglich als eingefangene Himmelskörper galten. Ihre fast kreisförmigen Bahnen nahe der Äquatorebene des Mars lassen sich durch einen solchen Einfang aber nur schwer erklären. Eine Alternative ist deshalb die Entstehung aus den Trümmern eines frühen Einschlags auf dem Mars. Nach diesem Szenario traf ein großer Himmelskörper den jungen Planeten und schleuderte dabei Gestein in eine Umlaufbahn. Aus der entstandenen Trümmerscheibe könnten sich anschließend Phobos und Deimos gebildet haben. Ein Forschungsteam mit Beteiligung der Universität Bern hat diesen Vorgang nun mit hochauflösenden numerischen Kollisionsmodellen neu untersucht. Im Mittelpunkt stand dabei nicht nur die Menge des ausgeworfenen Materials, sondern auch dessen Zusammensetzung und thermischer Zustand. “Der Code läuft auf einem High Performance Computing Cluster hier an der Universität Bern und ist einer der wenigen Codes, die zu dieser Art von Simulationen fähig sind”, erklärt Dr. Sabina Raducan. Trümmerscheibe bleibt relativ kühl Die Simulationen ergeben, dass der Einschlag zwar genügend Material in eine Umlaufbahn um den Mars befördern kann, die entstehende Scheibe aber deutlich kühler sein könnte als in früheren Berechnungen. In den untersuchten Modellen liegt der Median der Temperatur des Scheibenmaterials bei rund 900 Kelvin, entsprechend etwa 630 Grad Celsius. Der größte Teil des ausgeworfenen Gesteins bleibt damit unterhalb seiner Schmelztemperatur. Wie stark das Material erhitzt wird, hängt allerdings von den physikalischen Annahmen des Modells ab. Eine wichtige Rolle spielt die Rheologie, also das Verformungs- und Fließverhalten des Gesteins während der extremen Belastung beim Einschlag. Wird die Festigkeit des Materials berücksichtigt, fällt die Erwärmung stärker aus. Selbst in diesen Simulationen könnten aber bis zu rund 20 Prozent des Materials aufschmelzen. Auch die numerische Auflösung beeinflusst das Ergebnis. Mit zunehmender Zahl der simulierten Teilchen nimmt die berechnete Masse der Trümmerscheibe ab, während sich ihre Zusammensetzung vergleichsweise wenig verändert. Dies zeigt, dass gerade die vorhergesagte Scheibenmasse noch empfindlich von der Modellierung abhängt. Die Zusammensetzung des Scheibenmaterials erweist sich dagegen als vergleichsweise robust. Hera liefert neue Daten von Deimos Zusätzliche Hinweise zur Herkunft der Marsmonde kommen inzwischen aus dem All. Die Raumsonde Hera der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) flog am 12. März 2025 am Mars vorbei und nutzte die Gelegenheit für Nahbeobachtungen von Deimos. Der nur 12,4 Kilometer große äußere Marsmond wurde dabei aus rund 1.000 Kilometern Entfernung aufgenommen. Hera konnte insbesondere die dem Mars abgewandte Seite beobachten, die zuvor deutlich schlechter dokumentiert war. Drei Instrumente waren an den Messungen beteiligt. Neben den Kameras für sichtbares Licht kamen ein hyperspektrales Instrument sowie eine Wärmebildkamera zum Einsatz. Letztere erfasst die Oberflächentemperatur und liefert damit Hinweise auf physikalische Eigenschaften des lockeren Oberflächenmaterials. Die Beobachtungen ergänzen frühere Messungen anderer Marssonden und sollen außerdem die japanische Mission Martian Moons eXploration (MMX) unterstützen. Hera ist eigentlich auf dem Weg zum Doppelasteroiden Didymos und dessen Mond Dimorphos. Der Marsvorbeiflug diente vor allem dazu, die Flugbahn der Sonde durch die Schwerkraft des Planeten zu verändern. Die seltene Begegnung mit Deimos bot jedoch zugleich die Möglichkeit, einen Himmelskörper genauer zu untersuchen, dessen Eigenschaften unmittelbar mit der offenen Herkunftsfrage der Marsmonde zusammenhängen. Phobos-Proben könnten Herkunft verraten Die neuen Modellrechnungen sind vor allem für die Interpretation künftiger Proben wichtig. Wenn Phobos und Deimos tatsächlich aus einer vergleichsweise kühlen Trümmerscheibe hervorgegangen sind, könnte mehr ursprüngliches Material des Mars und des eingeschlagenen Körpers erhalten geblieben sein, als nach heißeren Entstehungsmodellen zu erwarten wäre. Mineralien und chemische Bestandteile müssten dann weniger stark durch Schmelzen und hohe Temperaturen verändert worden sein. Genau hier setzt die japanische MMX-Mission an. Sie soll beide Marsmonde untersuchen und Material von Phobos zur Erde bringen. Dessen Zusammensetzung könnte helfen zu klären, ob die Monde überwiegend aus eingefangenem Asteroidenmaterial bestehen oder aus einer Mischung von Marsgestein und Material eines einstigen Einschlagkörpers hervorgegangen sind. Die neuen Simulationen liefern dafür konkrete Erwartungen an den thermischen Zustand des ursprünglichen Trümmerrings. Bewiesen ist die Einschlagshypothese dadurch noch nicht. Auch Einfangmodelle werden weiterhin untersucht, und die Simulationsergebnisse hängen von den angenommenen Materialeigenschaften und der numerischen Auflösung ab. Die Kombination aus verbesserten Kollisionsmodellen, den Hera-Beobachtungen von Deimos und den geplanten Analysen von Phobos-Proben könnte die konkurrierenden Szenarien jedoch deutlich besser überprüfbar machen. Quellen: Fachpublikation im Fachmagazin Nature Astronomy, doi: 10.1038/s41550-026-02956-w Pressemitteilung der Universität Bern Projektinformation der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) 18. August 2026 - Robert Klatt Keine Meldungen mehr verpassen – mit unserem wöchentlichen Newsletter.