Ett internationellt team lett av universitetet i Bern har hittat bevis för att en enda asteroidkollision dramatiskt kan ha omformat Deimos, den mindre av Mars två månar. Genom att kombinera detaljerade datorsimuleringar med nyliga bilder från ESAs rymdsond Hera, drog forskarna slutsatsen att ett enda nedslag kan förklara både månens stora sydliga depression och dess ovanligt släta, dammiga yta.

Forskningen är den första vetenskapliga studien som inkluderar observationer från Heras förbiflygning av Deimos. Resultaten kan också hjälpa till att vägleda framtida uppdrag, inklusive Japans rymdstyrelse JAXA:s uppdrag Martian Moons eXploration (MMX).

Deimos är den mindre och mer avlägsna av Mars två månar. Den har en ungefär oval form och en framträdande depression nära sin sydpol. Dess yta ser också påfallande annorlunda ut jämfört med Phobos, Mars andra måne.

Medan Phobos är kraftigt kratrad, framstår Deimos som slätare eftersom mycket av dess yta är täckt av löst damm och stenigt skräp som kallas regolit. Rymdsonder har fotograferat månen med ökande detalj under flera decennier, men forskarna har inte varit säkra på vad som skapade varken den sydliga depressionen eller det utbredda lagret av skräp.

En ny studie ledd av Dr. Sabina Raducan undersökte om de två särdragen kunde ha samma ursprung. Det internationella samarbetet inkluderade forskare från Observatoire de la Côte d'Azur, University of Arizona och University of Tokyo, bland andra institutioner.

Raducan arbetade vid avdelningen för rymdforskning och planetvetenskap (WP) vid fysikinstitutet vid universitetet i Bern fram till oktober 2025. Hon är nu vetenskapsprogramchef vid International Space Science Institute och senior fellow vid Vrije Universiteit Brussel.

Med hjälp av högupplösta simuleringar producerade med "Bern Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)"-koden, fann teamet att den karakteristiska depressionen nära sydpolen med största sannolikhet orsakades av ett enda asteroidnedslag som var kraftfullt men inte tillräckligt starkt för att förstöra Deimos. Enligt simuleringarna kunde samma kollision också ha genererat regoliten som nu täcker stora delar av månen.

Forskningen, publicerad i Nature Astronomy, är den första vetenskapliga publikationen som använder observationer från när ESAs rymdsond Hera flög förbi Deimos. Hera är för närvarande på väg mot sitt huvudmål, asteroidmånen Dimorphos.

För att rekonstruera vad som kan ha hänt använde forskarna Bern SPH-koden, som har utvecklats vid universitetet i Bern under ungefär två decennier. Programvaran är utformad för att modellera kollisioner som involverar asteroider, kometer och planeter.

I simuleringarna representeras kolliderande objekt av miljontals individuella partiklar. Forskare kan justera faktorer som gravitation, densitet och materialstyrka för att se hur olika typer av nedslag utvecklas.

Universitetet i Bern har omfattande expertis inom numerisk nedslagsmodellering. Samma tillvägagångssätt användes tidigare för att simulera NASAs rymdsond DART som kraschade in i Dimorphos.

"Koden körs på ett högpresterande datorcluster här vid universitetet i Bern och är en av få koder som kan utföra denna typ av simulering", förklarar studieledaren Sabina Raducan, som också är medordförande för Heras arbetsgrupp för nedslagsfysik för ESAs Hera-uppdrag.

Forskarna testade många möjliga scenarier, ändrade nedslagskroppens storlek, hastighet och nedslagsvinkel samtidigt som de varierade antaganden om Deimos inre struktur.

"Vi genomförde ungefär hundra simuleringar -- var och en tog ungefär en vecka."

De jämförde sedan resultaten med observationsdata som samlats in av ESAs rymdsond.

Heras huvuduppdrag är att noggrant undersöka vad som hände när NASAs rymdsond DART träffade Dimorphos. Dessa observationer är avsedda att hjälpa forskare att utvärdera avböjning av asteroider som en potentiell metod för att försvara jorden mot asteroidnedslag.

I mars 2025 flög Hera förbi Deimos och samlade in data som nu har använts i denna studie. Den nya forskningen ger inte bara insikter om Deimos historia utan också viktig information för JAXA:s MMX-uppdrag, som planeras att anlända till Mars månar 2026. MMX kommer att studera både Phobos och Deimos och syftar till att returnera prover från Phobos till jorden.

"Våra resultat kan hjälpa till att identifiera de mest intressanta platserna för MMX att studera på Deimos", säger Raducan.

Forskningen visar också hur ett enda nedslag kan ha format en måne på ett sätt som tidigare inte varit känt. Det understryker vikten av att kombinera simuleringar med observationsdata för att förstå planetära processer.

Förutom Raducan inkluderade teamet forskare från flera institutioner, inklusive University of Arizona, Observatoire de la Côte d'Azur, University of Tokyo och andra. Studien publicerades i tidskriften Nature Astronomy.