绕火一圈7小时39分钟：火卫一称为“太阳系最奇特的天体”？

火卫一（福波斯）是火星最内侧的卫星，长期以来一直困扰着行星科学家们。

他们不断争论它究竟是被火星捕获的小行星，还是由巨型撞击体撞击火星表面后形成的碎片构成。

解开这个谜团的关键主要在于更好地了解福波斯的内部结构，而遗憾的是，它目前仍是一个“已知的未知”。

火星有两颗布满陨石坑的卫星陪伴——一颗名为火卫一（Phobos）的内卫星和一颗名为火卫二（Deimos）的外卫星。

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内容

但在最近于维也纳举行的欧洲地球科学联盟大会上发表的一份报告，试图通过模拟火卫一所谓的地球物理可观测量的轻微变化来解决这些问题，特别是该卫星的斯蒂克尼陨石坑的位置。

根据巨型撞击假说，形成火卫一直径9公里的斯蒂克尼陨石坑的撞击事件可能发生在约42亿年前。而根据小行星捕获假说，斯蒂克尼陨石坑的形成事件可能要年轻得多，大约发生在26亿年前。

Haser 和合著者 Thomas Andert 在 2026 年发表于《皇家天文学会月刊》(MNRAS) 的一篇论文中指出，目前的估算表明，该天体内部多孔，可能含有水冰。作者指出，基于斯蒂克尼撞击产生局部致密物质区域的假设，详细的引力场测绘成为解决这些悬而未决问题的关键方法。

德国联邦国防军慕尼黑大学行星科学博士生本杰明·哈瑟在维也纳告诉我，斯蒂克尼事件是火卫一历史上最重要的事件之一，更好地了解它或许有助于解开它的起源之谜。

火星有两颗布满陨石坑的卫星陪伴——一颗名为火卫一（Phobos）的内卫星和一颗名为火卫二（Deimos）的外卫星。

并非普通的岩石

哈瑟说，火卫一虽然体积小、形状不规则，但它不仅仅是一块简单的“轨道上的岩石”。

即便如此，火卫一的平均直径只有 22.2 公里，火星轨道周期也只有 7 小时 39 分钟，因此它非常小。

关于火卫一（福波斯）的起源，目前出现了两种理论。

第一种理论认为，火星曾遭受一次巨大的撞击，撞击产生的碎片反弹回轨道，形成碎片盘，最终形成了火卫二和火卫一。

哈瑟和安德特在发表于《皇家天文学会月刊》（MNRAS）的论文中写道。相比之下，光谱特性和小行星捕获模型表明，这两颗卫星都起源于小行星，并被火星的引力场捕获。

哈瑟在其EGU 26论文中指出，确定并理解火卫一的引力场是约束其内部结构并最终揭示其起源的关键一步。他指出，目前的估算表明，火卫一内部

结构多孔，可能含有水冰，且赤道区域的质量密度较高。

哈瑟说，除非火卫一的密度非常低且均匀，像海绵一样能够吸收这种冲击力，否则人们会认为这样的撞击会将其震碎。他还说，撞击区域的温度必然非常高，足以熔化并压缩其下方的岩石。

哈瑟表示，火卫一的形状与被捕获小行星的理论非常吻合。他说，火卫一不规则的形状看起来很像一个由碎石堆积而成的小行星。

但哈瑟指出，要将火卫一目前的重力场、形状、密度、光谱特征和轨道演化联系起来，形成一个连贯的地球物理图像，并非易事。同时，火卫一的形状以及它与火星的接近程度，也使得对其重力场和内部结构的解读变得相当具有挑战性。

这是2024年版MMX探测器在火星轨道插入（MOI）过程中的照片。推进器已关闭

独特的轨道

哈瑟表示，火卫一的轨道动力学非常特殊；它非常靠近火星，正缓慢地螺旋式向内运动，最终可能会受到扰动或撞击火星。这意味着火卫一不仅是过去的记录，也是一个正在积极演化的地球物理系统。

即将于2026年底发射的日本火星卫星探测（MMX）火卫一采样返回任务，将尝试围绕这颗小型卫星建立准稳定轨道。这是一项艰巨的任务，因为正如哈瑟所指出的，火卫一实际上并不存在稳定的轨道。

哈瑟说，火卫一的引力场被火星的引力场严重掩盖。

即便如此，MMX主探测器仍将采用两种采样机制从火卫一表面采集物质。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）表示，其中一种岩芯采样器将采集深度达2厘米的物质，而由NASA提供的气动采样器将利用加压气体“将物质吸入样品容器”。

所有样本随后将于 2031 年年中通过一个专为承受重返大气层而建造的样本返回舱送回地球。

那么，哈瑟认为火卫一最令人费解的地方是什么呢？

哈瑟尔表示，主要谜题不仅在于火卫一由什么构成，更在于什么样的内部结构能够同时解释其所有特征。他指出，理解这一点对于区分火卫一的形成机制至关重要，例如捕获、撞击产生的碎片形成，或是更为复杂的混合成因。

#火卫一 #火星 #火星的卫星 #空天论道