由伯尔尼大学领导的一个国际团队发现，一次小行星碰撞可能极大地重塑了火卫二——火星两颗卫星中较小的一颗。通过结合详细的计算机模拟和欧空局赫拉飞船最近拍摄的图像，研究人员得出结论，一次撞击既可以解释该卫星南极附近的大型凹陷，也可以解释其异常光滑、布满尘埃的表面。

这项研究是首个纳入赫拉飞越火卫二期间收集的观测数据的科学研究。这些发现也可能有助于指导未来的任务，包括日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）的火星卫星探测（MMX）任务。

火卫二是火星两颗卫星中较小且较远的一颗。它大致呈椭圆形，南极附近有一个显著的凹陷。其表面看起来也与火卫一——火星的另一颗卫星——截然不同。

火卫一布满陨石坑，而火卫二看起来更光滑，因为其大部分表面覆盖着松散的尘埃和岩石碎屑，即所谓的风化层。几十年来，航天器以越来越高的细节拍摄了这颗卫星，但科学家们一直不确定是什么造成了南极凹陷或广泛的碎屑层。

由萨宾娜·拉杜坎博士领导的一项新研究调查了这两个特征是否可能有相同的起源。这项国际合作包括蔚蓝海岸天文台、亚利桑那大学和东京大学等机构的研究人员。

拉杜坎在伯尔尼大学物理研究所空间研究与行星科学部（WP）工作至2025年10月。她现在担任国际空间科学研究所的科学项目经理，以及布鲁塞尔自由大学的高级研究员。

研究团队使用伯尔尼光滑粒子流体动力学（SPH）代码生成的高分辨率模拟，发现南极附近的独特凹陷很可能是由一次强大但不足以摧毁火卫二的小行星撞击造成的。根据模拟，同一次碰撞也可能产生了现在覆盖该卫星大部分地区的风化层。

这项研究发表在《自然·天文学》上，是首个使用欧空局赫拉飞船飞越火卫二时收集的观测数据的科学出版物。赫拉目前正前往其主要目的地——小行星卫星双形态星。

为了重建可能发生的情况，科学家们使用了伯尔尼SPH代码，该代码已在伯尔尼大学开发了大约二十年。该软件旨在模拟涉及小行星、彗星和行星的碰撞。

在模拟中，碰撞物体由数百万个单独粒子表示。研究人员可以调整重力、密度和材料强度等因素，以观察不同类型的撞击如何展开。

伯尔尼大学在数值撞击建模方面拥有丰富的专业知识。同样的方法先前被用于模拟NASA的DART航天器撞击双形态星。

“该代码在伯尔尼大学的高性能计算集群上运行，是少数能够执行此类模拟的代码之一，”研究负责人萨宾娜·拉杜坎解释说，她也是欧空局赫拉任务的赫拉撞击物理工作组的联合主席。

研究人员测试了许多可能的情景，改变撞击体的大小、速度和撞击角度，同时改变对火卫二内部结构的假设。

“我们进行了大约一百次模拟——每次大约需要一周时间。”

然后，他们将结果与欧空局探测器收集的观测数据进行了比较。

赫拉的主要任务是仔细检查NASA的DART航天器撞击双形态星时发生了什么。这些观测旨在帮助研究人员评估小行星偏转作为保护地球免受小行星撞击的潜在方法。

2025年3月，赫拉