火星的衛星實際上可能是更大物體的碎片
顯示火星衛星起源的電腦模擬。 (美國太空總署艾姆斯研究中心)
地球和是太陽系中僅有的兩顆擁有衛星的岩石行星。
根據月球岩石樣本和電腦模擬,我們相當肯定我們的月球是一個地球與火星大小的名為忒伊亞的原行星之間的早期碰撞。
由於我們沒有任何火星衛星的岩石樣本,火衛二和火衛一的起源尚不清楚。有兩種流行的模型,但新的電腦模擬指出了一種折衷的解決方案。
對火衛二和火衛一的觀測顯示它們類似於小型小行星。這與火星衛星是火星在早期歷史中捕獲的小行星的觀點是一致的。
這個想法的問題在於,火星是一顆小行星,其引力比地球或地球小。,沒有捕獲衛星。火星很難捕獲哪怕是一小顆,更不用說兩個了。捕獲的衛星往往有較多的橢圓軌道,而不是火衛二和火衛一的圓形軌道。
一個替代模型認為火星衛星是早期碰撞的結果,類似地球和忒伊亞的碰撞。
在這個模型中,一顆質量約為火星 3% 的小行星或彗星撞擊了火星。它的大小不足以使火星破碎,但它會產生一個巨大的碎片環,兩顆衛星可能由該碎片環形成。
這可以解釋更圓形的軌道,但困難在於碎片環往往會在行星附近形成。較大的火星衛星火衛一的軌道靠近火星,而火衛二則不然。
這個新模型提出了一條有趣的中間道路。作者提出的不是撞擊或直接捕獲,而是一顆大型小行星的近距離撞擊。如果一顆小行星距離火星夠近,行星的潮汐力會將小行星撕裂建立一串片段。
其中許多碎片將在圍繞火星的橢圓軌道上被捕獲。正如電腦模擬所示,由於太陽和其他太陽系天體的微小引力作用,軌道會隨著時間的推移而發生變化,最終導致一些碎片發生碰撞。這將產生類似於撞擊事件的碎片環,但距離範圍更大,能夠更好地解釋火衛一和火衛二。
雖然這個新模型似乎比捕捉模型和撞擊模型更好,但解開這個謎團的唯一方法是研究火星衛星本身的樣本。
幸運的是,火星衛星探索任務 (MMX) 將於 2026 年發射。它將探索這兩個衛星並從火衛一收集樣本。因此,我們最終應該了解紅色星球上這些神秘同伴的起源。