Diese Daten beweisen ([NACHTRAG] vermutlich): Der Marsmond Phobos ist kein homogener Körper!

Hier sieht man den Dopplereffekt, der dem Mars Express in den 10 Minuten nach der größten Annäherung an den Marsmond Phobos am 3. Februar widerfahren ist: Die waagerechte Achse ist in Sekunden (Abstand der Striche 200 s), die senkrechte in Hertz, aber ohne Skala, doch das macht nichts. Denn entscheidend ist erst einmal, dass die Messungen (schwarze Kurve; systematische Effekte sind entfernt) signifikant von einem Modell (blaue Linie) abweichen, für das ein Phobos mit der bekannten Gestalt aber darin konstanter Dichte angenommen wurde. Abweichungen gab es auch in den Minuten vor der größten Annäherung, aber nicht so ’schön‘. Offensichtlich ist das Innere des Marsmond also inhomogen – bis zu Rückschlüssen auf die tatsächliche Massenverteilung wird es aber noch dauern.

NACHTRAG vom 11. März, im Hinblick auf die Diskussion in den Kommentaren: Nach Auskunft des Chefauswerters dieser Daten in Köln basiert das ‚blaue Modell‘ auf einem Ellipsoid, das aus Aufnahmen der Mars-Express-Kamera berechnet wurde, und einer auf 0.3% genauen Phobos-Masse von einem Vorbeiflug 2008, die homogen in diesen Körper ‚gefüllt‘ wurde. Das Modell ist also eine völlig unabhängige Berechnung, kein Fit an die Daten. Der Vergleich der neuen Radio-Daten – die sich noch geringfügig geändert haben – damit läuft natürlich noch, und mit Schlussfolgerungen sollte man noch vorsichtig sein, „aber es ist seeeehr spannend. :-)“ NACHTRAG 2 vom 11. April: Der Großteil der Abweichungen der Kurven ist verschwunden, nachdem die Sondenbahn besser bekannt war – aber gewisse Anzeichen für innere Inhomogenität bleiben.

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8 Antworten to “Diese Daten beweisen ([NACHTRAG] vermutlich): Der Marsmond Phobos ist kein homogener Körper!”

  1. Planeten Says:

    Sorry Daniel, Dein Enthusiasmus in allen Ehren, aber der Titel ist verfrüht. Wir sind optimistisch, dass wir Aussagen über die Homogenität des Körpers kriegen werden. Aber nicht so wie Du Dir das denkst und schon gar nicht mit diesem allerersten Plot. Das einzige, was Du daraus ablesen könntest ist das GM.

    Bitte ein wenig Geduld bis die endgültige Analyse vorliegt. Radio Science ist nicht so einfach.

  2. Daniel Fischer Says:

    Huch, was habe ich denn geschrieben, was nicht – explizit oder implizit – im ESA-Blog stand? Danach gibt es eine – offenbar signifikante – Abweichung zu einem Modell, in dem alle Systematiken berücksichtigt seien, und daraus werde man in den nächsten Wochen etwas über das Innenleben von Phobos lernen. Meine Frage ist indes, ob es eine eindeutige Inversion der Daten geben wird oder überhaupt geben kann.

  3. Planeten Says:

    Das hier:
    „Diese Daten beweisen! Der Marsmond Phobos ist kein homogener Körper“

    Das ist so schlicht falsch.

    Systematiken bedeutet, dass man Phänomene, die rein von der Bewegung aller Körper und von der Gravitation des Mars kommen, berücksichtigt hat.

    Hast Du meinen Beitrag zur Messmethode gelesen? Als nächstes muss man jetzt erst einmal die Topograhpie von Phobos rausrechnen, dann erst kriegt man so langsam die Inhomogenität raus. Und was die Eindeutigkeit der Inversion angeht… C20 – das normierte Trägheitsmoment kommt direkt aus der Beschleunigung raus und ist schon sehr eindeutig. Eine komplexere Inversion kommt vielleicht als nächster Schritt. Wenn Du es so genau wissen willst, dann warte entweder das Paper ab oder schreib die Leute direkt an (Tom Andert/Martin Pätzold).

    Nimm doch bitte einfach zur Kenntnis, dass Du hier was rausgelesen hast, was so nicht auf dem MEX-Blog steht. Auch nicht implizit. Ich kann das jedenfalls nicht sehen und selbst wenn, würde das nichts daran ändern, dass es falsch ist.

  4. skyweek Says:

    Im ESA-Blog steht folgender Satz: „The blue line is the expected frequency change assuming the mass of Phobos, as measured during a previous flyby, is evenly distributed throughout the moon’s interior.“ Daraus hatte ich gelesen, dass die irreguläre Gestalt des Phobos-Körpers – der ja seit 40 Jahren von mehreren Raumsonden von vielen verschiedenen Seiten aufgenommen wurde – in dem ‚blauen‘ Modell berücksichtigt war und man die bekannte Masse homogen in diesen Körper ‚gefüllt‘ hatte.

    Weiter heißt es dann: „There are clearly small differences between the blue and grey lines. The challenge now for the Radio-Science team is to dig into these small differences to prise out information on the mass distribution.“ Auch das klingt doch wohl so, als ginge es um die Massenverteilung innerhalb des – bekannten – 3D-Gebildes. Und dass man aus „these small differences“, also der gezeigten Grafik, bereits ein paar Rückschlüsse darauf ziehen kann. Das ist also nicht so?

  5. Planeten Says:

    Und wo steht, dass damit feststeht, dass Phobos kein homogener Körper ist? In der Differenz steckt die Information zur Masseverteilung. Du behauptest aber aus der Differenz schon ne Aussage zu treffen, welche Information das wohl ist. Das ist ein gewaltiger Unterschied. Du propagierst hier bereits Ergebnisse, die noch überhaupt nicht feststehen.

  6. Planeten Says:

    Ok, ich seh so langsam das Problem. Hier in dem Satz fehlt was: “The blue line is the expected frequency change assuming the mass of Phobos, as measured during a previous flyby, is evenly distributed throughout the moon’s interior.”

    Man hätte noch hinzufügen müssen „and under the assumption that Phobos is a perfect sphere.“

    Da aber Phobos noch nicht mal annähernd ne Kugel ist, steckt in der Differenz zwei Dinge drin: Massenverteilung abweichend von der Kugelform und Inhomogenität. Das hatte ich implizit schon vorausgesetzt, dass das klar ist. Offenbar aber nicht. Erst muss man also beide Effekte voneinander trennen und erst dann kriegt man die Inhomogenität. Ist das jetzt klarer?

  7. skyweek Says:

    Siehe NACHTRAG oben: Weder war der Phobos durch eine Kugel noch durch seine echte komplexe Gestalt modelliert worden – sondern als Ellipsoid. Warten wir nun also das Paper ab …

  8. Radio Science bei Phobos: die Auswertung der Mars-Express-Bahn bleibt schwierig « Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] Science bei Phobos: die Auswertung der Mars-Express-Bahn bleibt schwierig By skyweek Die Daten als solche sind gut vom bisher engsten Vorbeiflug einer Raumsonde am Marsmond Phobos am 3. März – aber die […]

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