Kleine Phobos is overblijfsel van een grote Marsmaan

Heel lang geleden draaide er een behoorlijke maan om Mars, maar die werd keer op keer tot puin vermorzeld. Het huidige Marsmaantje Phobos bleef over, maar ook die heeft niet het eeuwige leven.

De Marsmaan Phobos, met zijn enorme Stickney krater (diameter: 9 km.), gefotografeerd door de Mars Reconnaissance Orbiter Foto HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Het Marsmaantje Phobos is een tijdelijk maantje. Volgens nieuwe berekeningen is hij ontstaan uit het puin van een serie eerdere Marsmanen. Ook Phobos zal over 70 miljoen jaar worden ‘gerecycled’. De resultaten zijn maandag in Nature Geoscience verschenen.

Phobos is de grootste van twee kleine, onregelmatig gevormde maantjes die om Mars draaien. Phobos meet ruwweg 22 kilometer en cirkelt op een hoogte van nog geen 6.000 kilometer om de planeet. De kleinste, Deimos, is 13 kilometer groot en houdt een hoogte van 20.000 kilometer aan.

Wetenschappers worstelen al geruime tijd met de herkomst van de beide maantjes. Op het eerste gezicht lijken ze sterk op planetoïden – de kleine rotsachtige hemellichamen waar het even buiten de omloopbaan van Mars van wemelt. Het feit dat hun omloopbanen vrijwel precies in het evenaarsvlak van Mars liggen, wijst er echter op dat ze ter plaatse zijn gevormd.

De Marsmaan Phobos, gefotografeerd door de Mars Reconnaissance Orbiter. Rechts is de enorme Stickney Krater te zien. Foto NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Een mogelijke verklaring zou kunnen zijn dat Phobos en Deimos bestaan uit puin dat, ruim 4 miljard jaar geleden, de ruimte in werd geblazen bij een grote inslag op Mars. Volgens veel wetenschappers zou ook onze eigen maan op die manier zijn ontstaan.

Merkwaardig is echter dat Phobos zo laag om Mars cirkelt dat hij, onder invloed van getijdekrachten, per eeuw ongeveer twee meter omlaag zakt. Dat zou betekenen dat we nog net getuige zijn van de ‘laatste levensdagen’ van het grootste Marsmaantje, maar wetenschappers houden niet van dat soort toevalligheden.

Marsmaan Phobos gaat voor de zon langs, gefotografeerd door de Marsrover Curiosity. Foto NASA

Op zoek naar een betere verklaring zijn de Amerikaanse planeetwetenschappers Andrew Hesselbrock en David Minton met computersimulaties nagegaan wat er kan zijn gebeurd met het puin van de vermeende grote inslag op Mars van 4 miljard jaar geleden. Ze denken dat het puin keer op keer samenklontert tot een maan, en weer uiteenvalt.

In de ring van puin die rond de planeet achterbleef, zou het maantje Deimos hebben gevormd, die op veilige afstand om Mars cirkelt, én een grotere maan met een doorsnede van ongeveer 300 kilometer. Er kunnen ook meerdere manen zijn geweest.

Deze maan of manen zouden, net als Phobos straks, enkele honderden miljoenen jaren later ten prooi zijn gevallen aan de getijdekrachten. Veel van het puin regende neer op Mars, maar een deel ervan bleef om de planeet cirkelen en klonterde samen tot één of meer kleinere manen.

Deze cyclus kan zich sindsdien een keer of vijf hebben herhaald, met Phobos als laatste overblijfsel. En daar blijft het niet bij. Over hooguit 70 miljoen jaar zal het Marsmaantje Phobos zijn planeet zo dicht zijn genaderd, dat hij opnieuw zal bezwijken. Ook na het verval van Phobos zal een klein deel van het maanmateriaal – ongeveer 20 procent – om Mars blijven cirkelen. En dat materiaal kan weer samenklonteren tot een nog kleiner maantje.

Als dit kringloopmodel klopt, moet er rond de evenaar van Mars de afgelopen miljarden jaren met enige regelmaat puin zijn neergestort. De meeste sporen daarvan zullen inmiddels wel zijn uitgewist, maar volgens Hesselbrock en Minton zou hun theorie wel eens de verklaring kunnen zijn voor het bestaan van sommige ‘raadselachtige’ sedimenten rond de evenaar van de planeet.