Phobos

Phobos ist der größere und nähere der beiden kleinen Marsmonde und einer der seltsamsten Satelliten im Sonnensystem. Er ist keine Kugel, sondern ein zerschlagener, schiefer Klumpen dunklen Gesteins von etwa 27 mal 22 mal 18 km Ausdehnung – klein genug, dass seine schwache Schwerkraft, weniger als ein Hundertstel der Erdschwerkraft, einem entschlossenen Astronauten erlauben würde, einen Stein glatt von ihm hinweg in eine Umlaufbahn um den Mars zu werfen. Benannt nach der griechischen Personifikation der Furcht, dem Sohn und Gefährten des Kriegsgottes Ares, ist er ein passender Begleiter des roten Planeten.

Was Phobos bemerkenswert macht, ist nicht seine Größe, sondern sein Schicksal. Er umkreist seinen Planeten näher als jeder andere Mond im Sonnensystem, rast schneller um den Mars, als sich der Mars selbst dreht, und fällt langsam. In einigen Zehnmillionen Jahren wird er zerrissen werden – ein Ende, das diesen dem Untergang geweihten kleinen Mond zu einem der wissenschaftlich interessantesten Körper in Reichweite einer Raumsonde macht.

Entdeckung und Namensgebung

Phobos wurde am 17. August 1877 vom amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt, der am U.S. Naval Observatory in Washington während einer nahen Annäherung des Mars arbeitete. Hall hatte einige Nächte zuvor den schwächeren, äußeren Mond Deimos entdeckt und die Suche vor Frustration beinahe aufgegeben; eigenen Angaben zufolge drängte ihn seine Frau Angeline Stickney, weiterzusuchen, und er fand Phobos sechs Nächte nach dessen Geschwister. Die beiden Monde tragen die Namen der Zwillingssöhne des Ares, die in der griechischen Mythologie Furcht (Phobos) und Schrecken (Deimos) personifizierten.

Halls Ehefrau wird auf dem Mond selbst geehrt: Stickney, der gewaltige Krater, der ein Ende von Phobos dominiert, trägt ihren Mädchennamen. Viele weitere Merkmale des Mondes sind nach Personen benannt, die mit seiner Entdeckung in Verbindung stehen, oder nach Figuren und Orten aus Jonathan Swifts Gullivers Reisen, dessen fiktive Astronomen von Laputa dem Mars satirisch zwei Monde gegeben hatten, mehr als ein Jahrhundert bevor Hall sie tatsächlich fand.

Ein eingefangener Asteroid oder Marstrümmer?

Phobos ist extrem dunkel und reflektiert nur etwa 7% des auftreffenden Lichts, und seine Oberfläche stimmt eng mit kohlenstoffreichem, ursprünglichem Material überein, wie es in kohligen Chondrit-Meteoriten und D-Typ-Asteroiden aus dem äußeren Asteroidengürtel zu finden ist. Diese Ähnlichkeit legte lange die einfachste Geschichte nahe: Phobos ist ein wandernder Asteroid, der dem Mars zu nahe kam und eingefangen wurde. Das Problem ist, dass seine Umlaufbahn nahezu kreisförmig ist und fast exakt in der Äquatorialebene des Mars liegt, was durch bloßes Einfangen schwer zu erreichen ist.

Die konkurrierende Idee besagt, dass Phobos und Deimos sich aus einem Ring von Trümmern zusammenballten, die durch einen gewaltigen Einschlag auf dem Mars in die Umlaufbahn geschleudert wurden – derselbe grundlegende Mechanismus, dem man die Entstehung des Erdmondes zuschreibt. Seine geringe Dichte von etwa 1.88 g/cm³ und eine geschätzte innere Porosität von nahezu 30% deuten auf einen locker gebundenen „Schutthaufen“ hin statt auf einen festen Felsen, im Einklang mit Material, das sich aus kleineren Fragmenten neu zusammenballte. Diese Frage zu klären ist ein zentrales Ziel künftiger Erforschung.

Stickney und die rätselhaften Rillen

Das mit Abstand markanteste Merkmal auf Phobos ist der Stickney-Krater, mit rund 9 km Durchmesser auf einem Körper von nur etwa 22 km Breite. Der Einschlag, der ihn formte, hätte den Mond beinahe zerschmettert; feiner Staub ist seither an seinen Innenwänden herabgeglitten und hat dunkle Streifen hinterlassen, wo Felsbrocken zum Kraterboden hinabgerollt sind.

Über weite Teile von Phobos ziehen sich lange, parallele Rillen – typischerweise weniger als 30 m tief, 100 bis 200 m breit und bis zu 20 km lang. Jahrzehntelang wurden diese Riefen als Bruchspuren des Stickney-Einschlags angenommen. Neuere Modellierungen legen stattdessen nahe, dass sie von Ketten aus Felsbrocken geformt wurden, die durch den Einschlag ausgeworfen wurden und über die Oberfläche rollten und hüpften, während andere Forscher argumentieren, manche Rillen seien Dehnungsspuren jener Gezeitenspannungen, die den Mond langsam auseinanderziehen.

Der schnellste, nächste Mond – und einer, der dem Untergang geweiht ist

Phobos umkreist den Mars in nur 9,376 km Abstand vom Zentrum des Planeten, nur etwa 6,000 km über der Oberfläche – näher an seinem Planeten als jeder andere bekannte Mond. Er vollendet einen vollständigen Umlauf in nur 7 Stunden und 39 Minuten, etwa dreimal pro Marstag. Da er schneller umläuft, als sich der Mars dreht, würde ein Beobachter auf der Marsoberfläche Phobos im Westen aufgehen und im Osten untergehen sehen, wobei er den Himmel zweimal täglich durchquert und sich schnell genug bewegt, dass seine Phasen mit bloßem Auge sichtbar sind. Phobos ist an den Mars gebunden rotierend und zeigt ihm stets dieselbe zerschlagene Seite.

Diese niedrige, schnelle Umlaufbahn ist zugleich tödlich. Die Gezeitenwechselwirkung mit dem Mars zieht Phobos mit etwa 2 Metern pro Jahrhundert nach innen. In schätzungsweise 30 bis 50 Millionen Jahren wird er entweder auf die Marsoberfläche stürzen oder, wahrscheinlicher, die Roche-Grenze überschreiten und durch Gezeitenkräfte in einen vorübergehenden Trümmerring zerrissen werden, der den Planeten umgibt – ein seltener Fall eines Mondes, dessen Zerstörung wir bereits vorhersagen können.

Raumsonden, die Phobos besucht haben

Phobos wurde von nahezu jeder zum Mars entsandten Mission fotografiert. Mariner 9 lieferte 1971 die ersten detaillierten Bilder, die Viking-Orbiter fingen in den späten 1970er-Jahren scharfe Nahaufnahmen ein, und modernere Augen – die HiRISE-Kamera des Mars Reconnaissance Orbiter und die ESA-Sonde Mars Express, die seit 2004 wiederholt nahe Vorbeiflüge durchgeführt hat – haben seine Rillen und Stickney in feinem Detail kartiert. Die Sowjetunion widmete dem Mond 1988 zwei eigene Sonden, Phobos 1 und Phobos 2; Phobos 2 lieferte einige Daten, bevor der Kontakt kurz vor der geplanten nahen Annäherung abriss. Russlands Probenrückführversuch Fobos-Grunt scheiterte 2011 daran, die Erdumlaufbahn zu verlassen.

Das nächste Kapitel gehört Japan. Die Mission Martian Moons eXploration (MMX) der JAXA soll Ende 2026 starten, den Mars umkreisen, auf Phobos landen, um mehr als 10 Gramm Oberflächenmaterial einzusammeln, und diese Probe um das Jahr 2031 zur Erde zurückbringen – die ersten Proben überhaupt, die aus dem Marssystem zurückgebracht werden. Sollte Phobos tatsächlich aus Marstrümmern bestehen, könnte ein Teil dieses Materials sogar uralter Mars selbst sein, ins All geschleudert durch den Einschlag, der den Mond erschuf.