Международная команда под руководством Бернского университета нашла доказательства того, что одно столкновение с астероидом могло кардинально изменить Деймос, меньший из двух спутников Марса. Сочетая детальные компьютерные симуляции с недавними снимками космического аппарата ESA Hera, исследователи пришли к выводу, что один удар может объяснить и крупную южную впадину, и необычно гладкую, пыльную поверхность спутника.

Это исследование — первое научное исследование, использующее наблюдения, собранные во время пролета Hera мимо Деймоса. Полученные результаты также могут помочь в планировании будущих миссий, включая миссию Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) Martian Moons eXploration (MMX).

Деймос — меньший и более удаленный из двух спутников Марса. Он имеет примерно овальную форму и заметную впадину вблизи южного полюса. Его поверхность также разительно отличается от поверхности Фобоса, другого спутника Марса.

В то время как Фобос сильно испещрен кратерами, Деймос выглядит более гладким, потому что большая часть его поверхности покрыта рыхлой пылью и каменистыми обломками, известными как реголит. Космические аппараты фотографировали спутник с все большей детализацией на протяжении нескольких десятилетий, но ученые не были уверены, что создало южную впадину или обширный слой обломков.

Новое исследование под руководством доктора Сабины Радукан изучало, могли ли эти две особенности иметь общее происхождение. В международное сотрудничество вошли исследователи из Обсерватории Лазурного Берега, Университета Аризоны и Токийского университета, среди прочих учреждений.

Радукан работала в Отделе космических исследований и планетологии (WP) Физического института Бернского университета до октября 2025 года. Сейчас она является научным программным менеджером в Международном космическом научном институте и старшим научным сотрудником в Свободном университете Брюсселя.

Используя высокоточные симуляции, созданные с помощью кода «Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)», команда обнаружила, что характерная впадина вблизи южного полюса, скорее всего, была образована одним ударом астероида, который был мощным, но недостаточно сильным, чтобы разрушить Деймос. Согласно симуляциям, то же самое столкновение могло также породить реголит, который сейчас покрывает большую часть спутника.

Исследование, опубликованное в Nature Astronomy, является первой научной публикацией, использующей наблюдения, полученные при пролете космического аппарата ESA Hera мимо Деймоса. Hera в настоящее время направляется к своей основной цели — астероидному спутнику Диморфос.

Чтобы реконструировать возможные события, ученые использовали код Bern SPH, который разрабатывался в Бернском университете около двух десятилетий. Программное обеспечение предназначено для моделирования столкновений с участием астероидов, комет и планет.

В симуляциях сталкивающиеся объекты представлены миллионами отдельных частиц. Исследователи могут регулировать такие факторы, как гравитация, плотность и прочность материала, чтобы увидеть, как разворачиваются различные типы ударов.

Бернский университет обладает обширным опытом в численном моделировании ударов. Тот же подход ранее использовался для симуляции столкновения космического аппарата NASA DART с Диморфосом.

«Код работает на высокопроизводительном вычислительном кластере здесь, в Бернском университете, и является одним из немногих кодов, способных выполнять такого рода симуляции», — объясняет руководитель исследования Сабина Радукан, которая также является сопредседателем Рабочей группы по физике ударов Hera для миссии ESA Hera.

Исследователи проверили множество возможных сценариев, изменяя размер, скорость и угол падения ударника, а также варьируя предположения о внутренней структуре Деймоса.

«Мы провели около ста симуляций — каждая занимала около недели».

Затем они сравнили результаты с данными наблюдений, собранными космическим зондом ESA.

Основная миссия Hera — детально изучить, что произошло, когда космический аппарат NASA DART столкнулся с Диморфосом. Эти наблюдения предназначены для того, чтобы помочь исследователям оценить отклонение астероидов как потенциальный метод защиты Земли от ударов астероидов.

В марте 2025 года Hera пролетела мимо Деймоса, сделав снимки и собрав данные, которые теперь впервые использованы в этом исследовании.

«Это захватывающе, что данные Hera уже помогают раскрыть тайны Деймоса, даже до того, как она достигнет своей основной цели», — говорит Радукан.

Полученные результаты также имеют значение для предстоящей миссии JAXA MMX, которая должна быть запущена в 2026 году. MMX планирует посетить оба спутника Марса и вернуть образцы с Фобоса. Понимание происхождения реголита на Деймосе может помочь в выборе мест посадки и интерпретации данных, полученных с орбиты.

«Наше исследование показывает, что Деймос, возможно, не всегда был таким, каким мы видим его сегодня. Один удар астероида мог кардинально изменить его облик, и теперь у нас есть более четкая картина того, как это произошло», — добавляет Радукан.

Исследование подчеркивает важность международного сотрудничества и использования данных с нескольких миссий для разгадки тайн Солнечной системы.