小行星撞击或改写火星卫星命运__财经头条_

一次小行星撞击可能造就了火卫二的南部凹陷，并在这颗火星卫星的整个表面散布了一层厚厚的碎片。同样的模拟实验表明，火卫二之所以能够幸存下来，是因为其内部结构松散、多孔隙，有助于吸收撞击的能量。来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室加州理工学院亚利桑那大学

一次小行星撞击可能雕刻了火卫二，在其表面掩埋了碎片，并重塑了这颗整个火星卫星。

由伯尔尼大学牵头的一个国际团队发现证据表明，一次小行星撞击可能极大地重塑了火星两颗卫星中较小的那颗——火卫二，并造就了其异常光滑、布满尘埃的表面。

研究人员将高分辨率计算机模拟与欧洲航天局（ESA）赫拉号航天器的新观测结果相结合。他们的研究结果表明，一次撞击可能既能解释火卫二南极附近的大凹陷，也能解释覆盖该卫星大部分区域的松散碎石层。

这项研究也是首个利用赫拉号飞越火卫二期间所收集数据开展的科学研究。这些发现有助于为未来的任务提供指引，包括日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）正在筹备的火星卫星探测（MMX）任务。

日本火星卫星探测（MMX）航天器的艺术概念图，该航天器搭载了一台美国国家航空航天局（NASA）的仪器，用于研究火星卫星火卫一和火卫二。图片来源：日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）美国国家航空航天局（NASA）

为什么火卫二看起来与火卫一如此不同

火卫二是火星的两颗天然卫星中较小且距离较远的一颗。其外形大致呈椭圆形，南极附近有一个显著的凹陷地形。

它的表面看起来也与火星的另一颗卫星火卫一截然不同。火卫一布满了陨石坑和其他痕迹，而火卫二则显得平滑得多，因为它被松散的尘埃、碎石和其他碎片所覆盖。科学家们将这种物质称为风化层。

尽管几十年来航天器已拍摄到越来越清晰的火卫二照片，但研究人员仍不清楚其南部洼地是如何形成的，也不了解广泛分布的风化层从何而来。

由萨比娜拉杜坎博士牵头的一项新研究为这两个谜团提供了一种可能的解释。这项研究的参与者来自包括蓝色海岸天文台、亚利桑那大学和东京大学等在内的机构。

拉杜坎曾在伯尔尼大学物理研究所的空间研究与行星科学分部（WP）工作，之后她担任了国际空间科学研究所的科学项目主管，同时还是布鲁塞尔自由大学的高级研究员。

利用伯尔尼光滑粒子流体动力学（SPH）代码进行的高分辨率模拟，研究团队发现，火卫二南极的凹陷最可能由一次小行星撞击形成，这次撞击威力强大，但尚不足以将火卫二彻底撞碎。同一撞击事件可能还产生了如今遍布该卫星表面的风化层。

这项发表于《自然天文学》的研究，是首篇整合了赫拉探测器近距离飞越火卫二所获数据的科学论文。赫拉探测器目前正在前往小行星卫星迪莫弗斯的途中。

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重现一场古代碰撞

为了测试不同的撞击场景，研究人员使用了伯尔尼平滑粒子流体动力学（SPH）代码，这是伯尔尼大学历经约二十年开发的一个系统，用于模拟涉及小行星、彗星和行星的碰撞。

该软件将碰撞物体表示为数百万个独立的粒子。然后，研究人员可以调整重力、密度、材料强度、撞击速度和撞击角度等因素，以观察不同的碰撞如何展开。

伯尔尼大学在行星撞击建模方面拥有丰富经验，该方法曾用于模拟美国国家航空航天局的双小行星重定向测试任务中探测器撞击迪莫弗斯小行星的过程。

该代码运行于伯尔尼大学的高性能计算集群上，是目前少数能够开展此类模拟工作的代码之一。研究负责人萨比娜拉杜坎解释道。她同时也是欧洲航天局赫拉任务撞击物理工作组的联合主席。

该团队模拟了许多不同的情景，改变撞击体的大小和速度、撞击角度，以及关于火卫二内部结构的假设。

我们进行了大约一百次模拟——每次模拟大约需要一周时间。

研究人员随后将结果与欧洲航天局的赫拉号航天器的观测结果进行了比较。

赫拉号（Hera）的主要任务是研究美国国家航空航天局（NASA）的双小行星重定向测试（DART）任务撞击迪莫弗斯（Dimorphos）小行星后的影响。DART任务有意撞击这颗小卫星小行星，以测试航天器撞击是否能改变小行星的轨道，这种技术未来可能有助于保护地球免受危险的近地小行星威胁。

2025年3月，赫拉号航天器飞掠火星，借助引力辅助机动改变航向，朝着迪莫弗斯小行星飞去。在这次飞掠过程中，赫拉号还近距离观测了火卫二，让科学家们有机会以新视角近距离观察这颗火星卫星。

一次撞击或可解释两大特征

模拟结果最有力地指向了一种特定的情景。

根据模型，一颗直径约320米的小行星以45度角撞击了火卫二。这次碰撞能够重现南极附近所见凹陷的大小和形状。

它也可以解释广泛存在的风化层。

这次撞击会将大量物质抛洒到火卫二各处，把较古老的表面特征掩埋在层层碎片之下。在一些区域，这些物质的深度可能超过两百米。

该研究报告的共同作者、伯尔尼大学空间研究与行星科学系（WP）的马丁尤齐解释说：因此，我们的模拟显示，一次撞击足以决定性地塑造火卫二目前的地貌。尤齐同时也是赫拉撞击物理工作组的联合主席。

撞击的力度大到足以让物质在全球范围内重新分布，但又不至于强大到会使月球粉碎。

模拟结果与航天器观测结果的吻合也表明，火卫二有一个异常薄弱的外层和一个高度多孔的内部结构。

这种多孔结构可能有助于吸收和缓冲碰撞的冲击力，使月球能够在一次强大到足以将碎片散布到几乎整个表面的事件中幸存下来。

在物理特性方面，狄摩斯更类似于所谓的碎石堆小行星，而不是我们地球的月亮。

rubblepileasteroids是主要由松散结合的碎片而非单一整块岩石构成的天体。不过说明一点，rubblepileasteroids比较专业的准确说法是rubblepile可以译为rubblepileasteroid，整句意思也可以是：砾石堆小行星是主要由松散粘结的碎片而非单一整块岩石构成的天体。

但这并不一定意味着火卫二实际上是一颗小行星。它也可能是由火星撞击时喷出的物质形成的。

哪些未来任务可以测试……（原句不完整，这里省略号代表未完整部分）

对于火卫二平滑表面和南部盆地，其他解释仍有可能成立，但这项新研究提供了一种能够同时解释这两个特征的情形。

它还提供了未来航天器可以验证的具体预测。

JAXA正在筹备火星卫星探测任务（MMX），旨在对火星的两颗卫星进行深入研究，并采集火卫一样本返回地球。

拉杜坎解释说：我们的研究为日本的MMX任务提供了重要且具体的预测，比如火卫二表面浮土层的厚度和分布情况，以及火卫二物质的力学特性。

这让MMX更清楚地了解其仪器——以及最终的样本采集——可能遇到的情况。