北京
火衛一（福波斯）是火星最內側的衛星，長期以來一直困擾著行星科學家們。
他們不斷爭論它究竟是被火星捕獲的小行星，還是由巨型撞擊體撞擊火星表面后形成的碎片構成。
解開這個謎團的關鍵主要在于更好地了解福波斯的內部結構，而遺憾的是，它目前仍是一個“已知的未知”。
火星有兩顆布滿隕石坑的衛星陪伴——一顆名為火衛一（Phobos）的內衛星和一顆名為火衛二（Deimos）的外衛星。
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但在最近于維也納舉行的歐洲地球科學聯盟大會上發表的一份報告，試圖通過模擬火衛一所謂的地球物理可觀測量的輕微變化來解決這些問題，特別是該衛星的斯蒂克尼隕石坑的位置。
根據巨型撞擊假說，形成火衛一直徑9公里的斯蒂克尼隕石坑的撞擊事件可能發生在約42億年前。而根據小行星捕獲假說，斯蒂克尼隕石坑的形成事件可能要年輕得多，大約發生在26億年前。
Haser 和合著者 Thomas Andert 在 2026 年發表于《皇家天文學會月刊》(MNRAS) 的一篇論文中指出，目前的估算表明，該天體內部多孔，可能含有水冰。作者指出，基于斯蒂克尼撞擊產生局部致密物質區域的假設，詳細的引力場測繪成為解決這些懸而未決問題的關鍵方法。
德國聯邦國防軍慕尼黑大學行星科學博士生本杰明·哈瑟在維也納告訴我，斯蒂克尼事件是火衛一歷史上最重要的事件之一，更好地了解它或許有助于解開它的起源之謎。
火星有兩顆布滿隕石坑的衛星陪伴——一顆名為火衛一（Phobos）的內衛星和一顆名為火衛二（Deimos）的外衛星。
并非普通的巖石
哈瑟說，火衛一雖然體積小、形狀不規則，但它不僅僅是一塊簡單的“軌道上的巖石”。
即便如此，火衛一的平均直徑只有 22.2 公里，火星軌道周期也只有 7 小時 39 分鐘，因此它非常小。
關于火衛一（福波斯）的起源，目前出現了兩種理論。
第一種理論認為，火星曾遭受一次巨大的撞擊，撞擊產生的碎片反彈回軌道，形成碎片盤，最終形成了火衛二和火衛一。
哈瑟和安德特在發表于《皇家天文學會月刊》（MNRAS）的論文中寫道。相比之下，光譜特性和小行星捕獲模型表明，這兩顆衛星都起源于小行星，并被火星的引力場捕獲。
哈瑟在其EGU 26論文中指出，確定并理解火衛一的引力場是約束其內部結構并最終揭示其起源的關鍵一步。他指出，目前的估算表明，火衛一內部
結構多孔，可能含有水冰，且赤道區域的質量密度較高。
哈瑟說，除非火衛一的密度非常低且均勻，像海綿一樣能夠吸收這種沖擊力，否則人們會認為這樣的撞擊會將其震碎。他還說，撞擊區域的溫度必然非常高，足以熔化并壓縮其下方的巖石。
哈瑟表示，火衛一的形狀與被捕獲小行星的理論非常吻合。他說，火衛一不規則的形狀看起來很像一個由碎石堆積而成的小行星。
但哈瑟指出，要將火衛一目前的重力場、形狀、密度、光譜特征和軌道演化聯系起來，形成一個連貫的地球物理圖像，并非易事。同時，火衛一的形狀以及它與火星的接近程度，也使得對其重力場和內部結構的解讀變得相當具有挑戰性。
這是2024年版MMX探測器在火星軌道插入（MOI）過程中的照片。推進器已關閉
獨特的軌道
哈瑟表示，火衛一的軌道動力學非常特殊；它非常靠近火星，正緩慢地螺旋式向內運動，最終可能會受到擾動或撞擊火星。這意味著火衛一不僅是過去的記錄，也是一個正在積極演化的地球物理系統。
即將于2026年底發射的日本火星衛星探測（MMX）火衛一采樣返回任務，將嘗試圍繞這顆小型衛星建立準穩定軌道。這是一項艱巨的任務，因為正如哈瑟所指出的，火衛一實際上并不存在穩定的軌道。
哈瑟說，火衛一的引力場被火星的引力場嚴重掩蓋。
即便如此，MMX主探測器仍將采用兩種采樣機制從火衛一表面采集物質。日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）表示，其中一種巖芯采樣器將采集深度達2厘米的物質，而由NASA提供的氣動采樣器將利用加壓氣體“將物質吸入樣品容器”。
所有樣本隨后將于 2031 年年中通過一個專為承受重返大氣層而建造的樣本返回艙送回地球。
那么，哈瑟認為火衛一最令人費解的地方是什么呢？
哈瑟爾表示，主要謎題不僅在于火衛一由什么構成，更在于什么樣的內部結構能夠同時解釋其所有特征。他指出，理解這一點對于區分火衛一的形成機制至關重要，例如捕獲、撞擊產生的碎片形成，或是更為復雜的混合成因。
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