04.19 新研究解釋了火星衛星的暴力起源

新研究解釋了火星衛星的暴力起源

長期以來,人們一直認為火星的兩顆衛星--被稱為火衛一(Phobos)和火衛二(Deimos),是被捕獲的小行星,它們是古羅馬神話中戰神瑪爾斯(Mars)的兩匹馬。畢竟,火星的軌道距離小行星帶只有一步之遙。這兩個衛星就其就其估計密度和反射光而言,這兩個衛星類似於岩石C型小行星,是最常見的小行星。然而,問題仍然存在,特別是關於衛星的近乎圓形的軌道。2018年4月18日,位於科羅拉多州博爾德的西南研究所(Swri)的科學家們宣佈了一項基於最先進的計算機建模技術的新研究,提出了火星衛星的另一個起源。這項研究暗示了衛星的劇烈誕生,很像地球的月球形成的巨大影響,但規模要小得多。

Robin Canup是一位使用大型流體力學模型來模擬行星碰撞的專家,她說:我們的模型是第一個自洽模型,用來識別導致火星“兩個小衛星”形成所需的撞擊類型。

這項新工作的一個關鍵成果是撞擊物的大小,我們發現需要一個大型撞擊物,與最大的小行星灶神星和穀神星的大小相似。

該模型還預測,這兩個衛星主要來源於來自火星的物質,因此對於大多數元素來說,它們的組成應該與火星相似。然而,噴出物的加熱和火星的低逃逸速度表明,火星水蒸氣已經消失了,這意味著如果衛星是受到撞擊而形成的話,它們將是乾燥的。

新研究解釋了火星衛星的暴力起源

這張合成圖像對比了從火星邊看看這個衛星有多大,與我們從地球表面看月球的大小相比較。雖然月球比火衛一大100倍,但火星衛星的軌道離他們的行星更近,使得它們在天空中顯得相對較大。在最左邊的火衛二和旁邊的火衛一一起於2013年8月1日被美國宇航局的火星漫遊者好奇號拍到。

這些科學家解釋說:

新的火星模型調用的衝擊物比以前考慮的要小得多。我們的月球可能是在45億年前火星大小的物體撞擊地球時形成的,由此產生的碎片合併成了地球-月球系統。地球的直徑約為13,000公里,而火星的直徑剛好超過約7,000公里。月球直徑剛剛超過3,400公里,約為地球的四分之一。

雖然火衛一(Phobos)和火衛二(Deimos)是在同一時間內形成的,但它們的直徑非常小,分別只有12公里和23公里,軌道非常靠近火星。形成火衛一的撞擊物將介於直徑525公里的小行星灶神星和直徑945公里的星穀神星之間。

新研究解釋了火星衛星的暴力起源

這些科學家表示,他們的工作對於計劃於2024年發射的日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的火星衛星探測(MMX)任務具有特別重要的意義。火星衛星探測(MMX)航天器將訪問這兩個衛星,並降落在火衛一表面,收集一個表面樣本,於2029返回地球。火星衛星探測(MMX)任務的主要目的是確定火星衛星的起源。


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