دههها پیش، یک فضاپیمای ناسا از کنار دیموس، یکی از دو قمر کوچک مریخ، عبور کرد و جهانی نسبتاً صاف را به تصویر کشید که سطح آن با گردوغبار و لایه ضخیمی از سنگریزه و خاک پوشیده شده بود. از آن زمان، دانشمندان همواره تلاش کردهاند بفهمند چرا دیموس در مقایسه با قمر بزرگتر مریخ، فوبوس، ظاهری جوانتر دارد. حالا یک پرواز نزدیک اخیر از کنار دیموس ممکن است دلیل این تفاوت را به یک برخورد شدید در گذشتههای دور این قمر مرتبط کرده باشد.
یک مطالعه جدید با استفاده از تصاویری که مأموریت «هرا» متعلق به آژانس فضایی اروپا (ESA) ثبت کرده، نشان میدهد که برخورد یک سیارک میتواند تغییرات گستردهای در قمر بیرونی مریخ ایجاد کرده باشد. نتایج این پژوهش که در مجله Nature Astronomy منتشر شده، نشان میدهد این برخورد احتمالاً مقدار زیادی از مواد سطحی را به اطراف دیموس پرتاب کرده و در نتیجه ظاهر غیرمعمول صاف این قمر را به وجود آورده است.
پژوهشگران میگویند این نتایج نشان میدهد دیموس ممکن است ساختاری شبیه «تودهای از آوار» داشته باشد؛ ساختاری که در برخی سیارکها نیز دیده میشود. به گفته آنها، دیموس احتمالاً از موادی شکل گرفته که بر اثر برخوردهای سطحی، از مریخ جدا شده و به فضا پرتاب شدهاند.
دیموس کوچکترین قمر از میان دو قمر مریخ است و هر ۳۰ ساعت یک بار به دور مریخ میچرخد. این قمر حدود ۱۵ در ۱۲ در ۱۱ کیلومتر اندازه دارد و سطح آن ناهموار و پر از دهانههای برخوردی است.
در سال ۱۹۷۷، مدارگرد وایکینگ ۲ ناسا در یک پرواز تاریخی از کنار دیموس عبور کرد و تصاویر با وضوح بالایی از سطح آن ثبت کرد. تصاویر نشان دادند که سطح دیموس در مقایسه با قمر دیگر مریخ، یعنی فوبوس، بسیار صافتر و پوشیده از گردوغبار است. این پرواز همچنین وجود یک حوضه برخوردی به عرض حدود ۱۰ کیلومتر را در نزدیکی قطب جنوبی دیموس آشکار کرد.
در مارس ۲۰۲۵، مأموریت هرا متعلق به آژانس فضایی اروپا نیز از نزدیکی مریخ عبور کرد و تا فاصله حدود ۵ هزار کیلومتری این سیاره پیش رفت. هرا در جریان این عبور کوتاه، توانست تصویری از دیموس، که به دلیل قفل گرانشی همیشه یک سمت آن رو به مریخ است، ثبت کند.
پژوهشگران تصاویر بهدستآمده از این پرواز نزدیک را با یک مدل شبیهسازی برخورد به نام «هیدرودینامیک ذرات هموار» یا SPH ترکیب کردند تا یک برخورد فرضی و پیامدهای آن را بازسازی کنند.
سابینا رادوكان، پژوهشگر دانشگاه برن و یکی از مسئولان گروه فیزیک برخورد در تیم علمی مأموریت هرا و همچنین نویسنده اصلی این مطالعه، در بیانیهای توضیح داد که کد شبیهسازی SPH دانشگاه برن، اجرام مورد بررسی را به میلیونها ذره متصل به یکدیگر تقسیم میکند. سپس نحوه تعامل این ذرات بر اساس عوامل مختلفی مانند میزان گرانش، استحکام مواد و میزان چسبندگی آنها محاسبه میشود.
او افزود که پژوهشگران ابتدا یک مدل دقیق از شکل دیموس با استفاده از ذرات SPH ساختند و فرورفتگی موجود در بخش جنوبی آن را نیز در مدل پر کردند تا شرایط برای برخورد یک جرم فضایی با سطح قمر آماده شود. سپس حدود ۱۰۰ شبیهسازی انجام دادند که هرکدام تقریباً یک هفته زمان میبرد. در این شبیهسازیها، جرمهای مختلف برای جسم برخوردکننده و زاویههای متفاوت نزدیک شدن آن به دیموس مورد آزمایش قرار گرفت.
از میان ۱۰۰ سناریوی بررسیشده، بهترین تطابق مربوط به برخوردی با زاویه ۴۵ درجه بود که در آن یک سیارک نسبتاً کوچک با عرض حدود ۳۲۰ متر و سرعت بالا به دیموس برخورد کرده است. این برخورد شدید قمر را بهطور کامل نابود نکرد، اما باعث ایجاد یک فرورفتگی بزرگ در نزدیکی قطب جنوبی آن شد.
این برخورد قدرتمند همچنین مقدار زیادی از مواد سطحی را در سراسر دیموس پراکنده کرد. بخش زیادی از این مواد دوباره روی سطح قمر فرود آمد و لایهای گسترده از خاک و سنگریزههای سست را تشکیل داد که بخش زیادی از سطح دیموس را پوشاند. با این حال، در زیر این لایه گردوغبار، آثار و شکل دهانههای برخوردی قدیمی این قمر همچنان قابل مشاهده باقی ماند.
