Het stuk puin zou afkomstig kunnen zijn van gigantische inslagen die de maan en andere planeten in de jonge jaren van het zonnestelsel teisterden.

Mars wordt – net als enkele andere planeten in ons zonnestelsel – achtervolgd door een aantal zogenoemde Trojanen (zie kader). Onderzoekers hebben zich nu in een nieuwe studie op de samenstelling van die Trojanen gestort. En tot hun grote verbazing kwamen ze erachter dat de samenstelling van één van deze planetoïden in de baan van Mars, wel verdacht veel lijkt op die van onze maan.

Wat is een Trojaan?
Een planetoïde die dezelfde baan heeft als een planeet, wordt ook wel een Trojaan genoemd. Zo’n planetoïde achtervolgt een planeet eigenlijk op dezelfde manier als een kudde schapen die achter een herder aanloopt. Trojanen bevinden zich op stabiele posities, ook wel Lagrangepunten genoemd. Wetenschappers zijn erg in Trojanen geïnteresseerd, met name omdat ze overblijfselen vertegenwoordigen van de vorming en vroege evolutie van ons zonnestelsel. Jupiter is het meest rijk aan Trojanen en heeft er enkele duizenden. Bij Mars zijn tot nu toe een handjevol Trojanen ontdekt.

Om de samenstelling van de Trojanen van Mars te achterhalen, maakten de onderzoekers gebruik van de X-shooter: de gevoeligste spectrograaf ter wereld waar ESO’s Very Large Telescope mee uitgerust is. De onderzoekers hoopten op die manier te bepalen of de planetoïden gemaakt zijn van materiaal dat lijkt op rotsachtige planeten zoals de aarde, of dat het gaat om koolstof en waterrijk materiaal dat kenmerkend is voor het gebied voorbij Jupiter, in de buitenste regionen van ons zonnestelsel.


Maan
Eén van de Trojanen die het onderzoeksteam grondig bestudeerde, was planetoïde (101429) 1998 VF3. De onderzoekers combineerden nieuwe metingen met gegevens die eerder waren verkregen door NASA’s Infrared Telescope Facility op Hawaï om het object te classificeren. Maar tot hun grote verbazing ontdekten ze dat het spectrum niet overeenkwam met een bepaald type meteoriet of planetoïde, maar met onze naaste buur: de maan. “Veel van de spectra die we kennen voor planetoïden lijken veel op die van de maan, maar als je goed kijkt, zijn er toch belangrijke verschillen,” legt onderzoeker Galin Borisov uit. “Denk bijvoorbeeld aan de vorm en diepte van brede spectrale absorptie bij sommige golflengten. Maar het spectrum van deze specifieke planetoïde vertoont wel erg sterke overeenkomsten met bepaalde delen van de maan waar gesteente open en bloot ligt, zoals in het binnenste van kraters.”

Afbeelding van de planeet Mars en zijn gevolg van Trojanen die cirkelen rond de L4 en L5 Lagrangepunten. De stippellijn volgt de baan van de planeet. Op L5 wordt Trojaan 101429 weergegeven door de blauwe punt. De rode stip is de planetoïde Eureka. Afbeelding: Armagh Observatory and Planetarium

De grote vraag is natuurlijk waar zo’n ongewoon object vandaan komt. De onderzoekers stellen meerdere mogelijkheden voor. Ten eerste zou het kunnen dat 101429 een vrij normale planetoïde is, die zijn maanachtige uiterlijk te danken heeft aan blootstelling aan zonnestraling; een proces dat we ook wel ruimteverwerking noemen. Ruimteverwering is een beetje vergelijkbaar met erosie op aarde. Alleen wordt de erosie in de ruimte niet zoals op aarde veroorzaakt door wind en water, maar bijvoorbeeld door kosmische straling en straling afkomstig van de zon.

Mars
Een tweede mogelijkheid is dat de opvallende planetoïde van Mars zelf afkomstig is. “De vorm van het spectrum vertelt ons dat het rijk is aan pyroxeen; een mineraal dat wordt aangetroffen in de buitenste laag of korst van planeten,” merkt Christou op. Ook Mars werd – net als de maan en de aarde – in zijn vroege geschiedenis geteisterd door inslagen. En één daarvan was verantwoordelijk voor het gigantische Borealis bassin, dat ongeveer 40 procent van de rode planeet bedekt. Zo’n kolossale impact zou met gemak gesteente los kunnen hebben gesjord dat vervolgens de ruimte in werd gelanceerd, waardoor het brokstuk in een stabiele positie terechtkwam en een Trojaan van Mars werd.


Brokstuk van de maan
Maar wat ook zou kunnen – en dat is misschien nog het interessantste scenario – is dat 101429 zo op de maan lijkt, omdat het ook daadwerkelijk van de maan afkomstig is. En dat is niet eens zo’n gekke gedachte. “Het vroege zonnestelsel was heel anders dan vandaag de dag,” legt onderzoeker Apostolos Christou uit. “De ruimte tussen de nieuw gevormde planeten was vol puin en botsingen waren aan de orde van de dag. Grote planetoïden sloegen constant in op de maan en andere planeten. Een scherf van een dergelijke botsing kan vervolgens in de baan van Mars terecht zijn gekomen, toen de planeet zich nog aan het vormen was.”

Aardse Trojanen
Welke van de genoemde scenario’s juist is, zal toekomstig onderzoek moeten uitwijzen. In ieder geval levert de studie ons wel nieuwe inzichten op over de Trojanen die zich niet eens gek ver van de aarde bevinden. Het onderzoek heeft dan ook belangrijke implicaties voor het vinden van dergelijke oerobjecten die onze eigen planeet achtervolgen. Tot op heden is er nog maar één Trojaan van de aarde ontdekt; een 300 meter groot object die de naam 2010 TK7 draagt. Het vinden van aardse Trojanen vormt echter een grote uitdaging, met name omdat deze – als ze al bestaan – dicht bij de zon in de buurt liggen. En het is nou eenmaal erg lastig om een telescoop in de richting van de zon te laten wijzen zonder dat het de telescoop verblindt.

Het vinden van aardse Trojanen zou echter wel aan de takenlijst van het Vera C. Rubin Observatorium toegevoegd kunnen worden. Dit observatorium is momenteel in aanbouw in de Chileense Andes en zal vanaf 2022 volledig operationeel zijn. Rubin zal naar verwachting ongeveer tien keer zoveel planetoïden als momenteel bekend is aan het licht gaan brengen. En samen met de GAIA-satelliet kunnen deze twee krachtige telescopen misschien al op korte termijn puin van aardse Trojanen onthullen.