Согласно новым данным, астероид, размеры которого оцениваются примерно в 320 метров, мог в древности столкнуться с Деймосом, что привело к существенным изменениям рельефа этого небольшого спутника Марса без его разрушения. К данному заключению пришли специалисты из Бернского университета, используя численное моделирование для реконструкции события и сравнивая полученные результаты с изображениями, зафиксированными европейским зондом Hera во время пролёта мимо Марса в марте 2025 года.

Деймос, обладающий диаметром около 12 километров, вращается вокруг Марса на дистанции примерно в 24 тысячи километров от его поверхности. Снимки, сделанные аппаратами Viking ещё в 1970-х годах, выявили, что поверхность Деймоса значительно более ровная и покрыта пылью по сравнению с поверхностью другого спутника Марса – Фобоса. Кроме того, в южной полярной области Деймоса расположена крупная впадина, достигающая ширины около 10 километров.

Для оценки возможности возникновения этих особенностей в результате одного столкновения учёные провели серию из приблизительно ста симуляций, варьируя параметры сталкивающегося объекта: его размер, траекторию и скорость. Наиболее точное соответствие характеристикам Деймоса показала модель, основанная на астероиде диаметром около 320 метров, столкновении с которым произошло под углом приблизительно в 45 градусов.

Предполагается, что удар привёл к формированию крупной впадины в южной полярной области и выбросу значительного количества вещества в окружающее пространство. Однако из-за слабого гравитационного притяжения Деймоса большая часть этого материала не смогла преодолеть его гравитацию и вернулась обратно на поверхность спутника. В отдельных зонах толщина образовавшегося слоя обломков могла достигать 200 метров.

Согласно выводам ученых, именно этот механизм обуславливает необычайную гладкость поверхности Деймоса. Постепенное накопление рыхлого реголита привело к замаскированию неровностей и многих древних ударных кратеров, а контуры крупной впадины со временем стали менее заметными. Тем не менее, некоторые структуры, существовавшие до столкновения, могли остаться под слоем материала, выброшенного при ударе.

Состояние сохранности древних кратеров на поверхности Деймоса предоставляет информацию об устройстве его недр. Если бы этот спутник представлял собой плотное и однородное тело, ударные волны при столкновениях распространялись бы глубже и привели к более существенным изменениям в его структуре. Факт частичного сохранения этих кратеров указывает на пористую и сильно фрагментированную внутреннюю структуру Деймоса, которая способна ослаблять воздействие энергии ударов.

Работа над моделями началась еще до начала миссии Hera, однако 12 марта 2025 года аппарат впервые получил возможность наблюдать Деймос с расстояния приблизительно в 1000 километров. Зонд использовал гравитационный маневр возле Марса во время своего пути к астероидам Дидим и Диморфос, что позволило получить дополнительные изображения спутника.

На полученных снимках были выявлены новые детали рельефа, которые предположительно могут представлять собой частично погребенные под слоем материала древние кратеры. Анализ этих деталей позволил ученым сопоставить результаты моделирования с реальным ландшафтом Деймоса и уточнить возможные параметры столкновения. Некоторые скрытые элементы стали более отчетливыми после обработки изображений в стереоскопическом формате, которую осуществил Брайан Мэй, член научной группы Hera.

Предполагаемая пористая структура Деймоса имеет сходство с рыхлыми космическими объектами, состоящими из множества несвязанных обломков, удерживаемых вместе в основном за счет собственной гравитации. Тем не менее, это не является окончательным доказательством его астероидного происхождения. Возможно, Деймос был захвачен Марсом как астероид, либо сформировался из материала, выброшенного с поверхности планеты в результате масштабных столкновений.

Ученые подчеркивают, что созданная модель не исключает альтернативные объяснения формирования южной впадины и гладкой поверхности Деймоса. Дополнительные сведения должны быть получены в рамках японской миссии Martian Moons eXploration (MMX), старт которой намечен на осень 2026 года. Этот аппарат проведет исследования обоих марсианских спутников и должен собрать образцы грунта с Фобоса для последующей доставки на Землю.

Планируемые наблюдения миссии MMX позволят подтвердить или опровергнуть характеристики Деймоса, определенные на основе моделирования, и предоставить дополнительные данные о его поверхности и внутреннем строении, что позволит более точно реконструировать историю формирования двух небольших спутников Марса.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.