火星-辉煌、尘土飞扬、复杂的火星——也许曾经更加耀眼。 新的研究提供了更多证据，证明这颗红色星球曾经有一个碎石环。
新的线索就在火卫二上，它是火星两颗卫星中较小的一颗。 它以相对于火星赤道轻微倾斜的方式绕火星运行——这很可能是行星环引起的引力恶作剧的结果。
环形系统实际上并不少见。 当您想到环形系统时，您的思绪会立即跳到土星，毫无疑问 - 但太阳系中有一半的行星有环，土星，天王星、海王星和木星。 矮行星豪美亚（Haumea）、半人马凯龙星（Chiron）和查里克洛（Chariklo）也有光环。
2017 年，两位研究人员理论化的火星也曾经有过光环。 他们对火星两颗卫星中较大的一颗——火卫一进行了模拟，发现它可能是在经过一段时间的演化后形成的。小行星撞击火星，将碎片飞入太空，形成一个环，然后聚集在一起形成早期形式的火卫一，其质量比今天要大得多。
现在，这项新研究将火卫二添加到了组合中，并且研究结果与之前的模型完全一致。
“火卫二的轨道与火星赤道并不完全在同一平面上，这一事实被认为是不重要的，没有人愿意尝试解释它，”SETI 研究所的天文学家 Matija?uk 说道。
“但是，一旦我们有了一个重大的新想法，并用新的眼光看待它，火卫二的轨道倾斜就揭示了它的大秘密。”
火卫二的轨道倾斜并不大——只是1.8度远离火星赤道。 除此之外，它的轨道非常正常——大约每 30 小时绕火星一周，轨道极低。偏心率- 所以你可以明白为什么没有人认为发生了什么奇怪的事情。
但火卫一身上发生了一些奇怪的事情。 它距离火星更近了，轨道运行时间为 7 小时 39 分钟，并且距离火星更近了一年长1.8厘米。
预计一亿年内，火卫一将达到罗氏极限，行星潮汐力撕裂时距火星的距离月亮分开。
大部分碎片可能会形成一个环，如雨点般落在火星上； 但其中一些可能会重新形成一个更小、更新的火卫一，当环被拉近时，它会被向外推。
根据 2017 年的研究，过去可能发生过好几次。 这就是火卫二的用武之地。
通过数值模拟，?uk 和他的团队试图模拟这种向外移动的原始火卫一如何影响火卫二的轨道倾角。 他们到达了一个质量为月球当前质量 20 倍的原始火卫一，它将在 3.3 个火星半径处与火卫二进入 1:3 的轨道共振，从而将后者的轨道推向轻微倾斜。
这巧妙地产生了我们今天看到的火卫二轨道，该轨道随后数十亿年保持相对不变。
?uk 说，这一定是在后期猛烈轰炸大约 39 亿年前的小行星，这可能会摧毁火卫二； 之后，月球会重新聚集，但倾角为零（或接近）。 但它也不可能在之后发生太多，因为原始火卫一-火卫二共振在开始时需要较低的倾角。
“我们最好的猜测是大约 35 亿年前，”他告诉 ScienceAlert。 “这与 Hesselbrock 和 Minton 的计算非常吻合，即火星何时拥有一颗质量是火卫一质量 20 倍的内卫星。”
火卫二在低倾角下可能发生的破坏和重组也意味着小行星撞击不太可能对月球轨道造成破坏。 一颗飞过的小行星会扰乱倾角和偏心率。 由于火卫二的离心率极低，所以这也不太可能。
至于原火卫一，它可能会再次被火星引力压碎。
“一旦环消失，由于火星潮汐（就像火卫一一样），月球也开始坠落，”?uk 告诉 ScienceAlert。
“一旦它太靠近火星，潮汐力就会把它拉成一个新的环，这个循环就会重复，可能两次，到达我们看到的火卫一。”
这意味着当前的火卫一可能形成于大约 2 亿年前——科学家可以用它来检验这一理论。
日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）计划于 2024 年向火卫一发射探测器。该探测器将收集表面样本并将其带回地球。
然后可以对这些表面样本进行年代测定，以估计火卫一表面的年龄。 如果它的历史不超过几亿年，那就可以验证该团队的预测。
该研究已在美国天文学会第 236 届会议上提出，并被接受天体物理学杂志通讯。目前可在arXiv。
