ربما أدى اصطدام أحد الكويكبات إلى نحت ديموس، ودفن سطحه في الحطام، وأعاد تشكيل قمر المريخ بأكمله.
فريق دولي بقيادة جامعة برن وجدت أدلة على أن اصطدام كويكب واحد قد يكون قد أعاد تشكيله بشكل كبير ديموس، وهو أصغر قمرين للمريخ، وأنتج سطحه المغبر الناعم بشكل غير عادي.
قام الباحثون بدمج عمليات المحاكاة الحاسوبية عالية الدقة مع ملاحظات جديدة من المركبة الفضائية هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. تشير نتائجهم إلى أن أحد الاصطدامات يمكن أن يفسر كلا من المنخفض الكبير بالقرب من القطب الجنوبي لديموس والغطاء الفضفاض من الحطام الذي يغطي جزءًا كبيرًا من القمر.
يعد هذا العمل أيضًا أول دراسة علمية تستخدم البيانات التي تم جمعها أثناء تحليق هيرا بالقرب من ديموس. يمكن أن تساعد النتائج في توجيه المهام المستقبلية، بما في ذلك مهمة استكشاف أقمار المريخ (MMX) التي تعدها وكالة استكشاف الفضاء اليابانية (JAP).جاكسا).
لماذا يبدو ديموس مختلفًا تمامًا عن فوبوس؟
ديموس هو القمر الأصغر والأبعد بين قمري المريخ. وله شكل بيضاوي تقريبًا، وله انخفاض بارز بالقرب من قطبه الجنوبي.
كما يبدو سطحه مختلفًا تمامًا عن سطح فوبوس، القمر الآخر للمريخ. يتميز فوبوس بكثافة الحفر والندبات الأخرى، في حين يبدو ديموس أكثر سلاسة لأنه مغطى بالغبار السائب والصخور المكسورة وغيرها من الحطام. يسمي العلماء هذه المادة بالثرى.
على الرغم من أن المركبات الفضائية قد صورت ديموس بتفاصيل متزايدة لعقود من الزمن، إلا أن الباحثين لم يعرفوا بالضبط كيف تشكل المنخفض الجنوبي أو من أين جاء الثرى المنتشر على نطاق واسع.
تقدم دراسة جديدة بقيادة الدكتورة سابينا رادوكان تفسيرا محتملا لكلا اللغزين. شارك في العمل باحثون من مؤسسات بما في ذلك Observatoire de la Côte d’Azur، وجامعة أريزونا، وجامعة طوكيو.
عملت رادوكان في قسم أبحاث الفضاء وعلوم الكواكب (WP) في معهد الفيزياء بجامعة برن حتى أكتوبر 2025. وهي الآن مديرة برنامج العلوم في المعهد الدولي لعلوم الفضاء وزميلة أولى في جامعة فريجي ببروكسل.
باستخدام عمليات محاكاة عالية الدقة تم إنشاؤها باستخدام كود “بيرن هيدروديناميكا الجسيمات الملساء (SPH)”، وجد الفريق أن المنخفض القطبي الجنوبي نتج على الأرجح عن تأثير كويكب واحد كان قويًا ولكنه ليس مدمرًا بدرجة كافية لتفكيك ديموس. ربما يكون الاصطدام نفسه هو الذي ولّد الثرى المنتشر الآن عبر القمر.
الدراسة التي نشرت في علم الفلك الطبيعة، هو أول منشور علمي يتضمن بيانات من تحليق هيرا القريب من ديموس. تسافر هيرا حاليًا نحو قمر الكويكب ديمورفوس.
إعادة إنشاء الاصطدام القديم
ولاختبار سيناريوهات الاصطدام المختلفة، استخدم الباحثون كود Bern SPH، وهو نظام تم تطويره في جامعة برن على مدار عقدين تقريبًا لمحاكاة الاصطدامات التي تشمل الكويكبات والمذنبات والكواكب.
يمثل البرنامج الأجسام المتصادمة كملايين من الجزيئات الفردية. يمكن للباحثين بعد ذلك ضبط عوامل مثل الجاذبية والكثافة وقوة المادة وسرعة التأثير وزاوية التأثير لمعرفة كيفية ظهور الاصطدامات المختلفة.
تتمتع جامعة برن بخبرة واسعة في نمذجة تأثيرات الكواكب. تم استخدام نفس النهج سابقًا للمحاكاة المركبة الفضائية DART التابعة لناسا ضرب الكويكب ديمورفوس.
تشرح قائدة الدراسة سابينا رادوكان Sabina Raducan، التي تشغل أيضًا منصب الرئيس المشارك لمجموعة عمل Hera Impact Physics Working Group لمهمة هيرا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية: “يتم تشغيل الكود على مجموعة حوسبة عالية الأداء هنا في جامعة برن، وهو أحد الرموز القليلة القادرة على أداء هذا النوع من المحاكاة”.
أجرى الفريق العديد من السيناريوهات المختلفة، حيث غيّر حجم وسرعة الارتطام، والزاوية التي اصطدم بها، والافتراضات حول البنية الداخلية لدييموس.
“لقد أجرينا حوالي مائة عملية محاكاة، استغرقت كل واحدة منها حوالي أسبوع.”
ثم قارن الباحثون النتائج مع الملاحظات التي جمعتها مركبة هيرا الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية.
تتمثل مهمة هيرا الرئيسية في دراسة آثار تأثير DART التابع لناسا على ديمورفوس. ضربت DART قمر الكويكب الصغير عمدًا لاختبار ما إذا كان اصطدام مركبة فضائية يمكن أن يغير مسار الكويكب، وهي تقنية قد تساعد يومًا ما في حماية الأرض من جسم خطير قادم.
في مارس 2025، حلقت هيرا بالقرب من المريخ لإجراء مناورة مساعدة الجاذبية التي ساعدت في إعادة توجيه المركبة الفضائية نحو ديمورفوس. خلال تلك المواجهة، رصدت هيرا أيضًا ديموس من مسافة قريبة، مما أعطى العلماء نظرة جديدة نادرة على قمر المريخ.
قد يفسر تأثير واحد ميزتين رئيسيتين
أشارت عمليات المحاكاة بقوة إلى سيناريو واحد محدد. ووفقا للنموذج، ضرب كويكب يبلغ قطره حوالي 320 مترا ديموس بزاوية 45 درجة. يمكن لهذا الاصطدام أن يعيد إنتاج حجم وشكل المنخفض الذي شوهد بالقرب من القطب الجنوبي. ويمكن أن يفسر أيضًا انتشار الثرى على نطاق واسع. كان من الممكن أن يؤدي الاصطدام إلى إلقاء كميات هائلة من المواد عبر ديموس، مما أدى إلى دفن ميزات السطح القديمة تحت طبقات من الحطام. وفي بعض المناطق، قد يصل عمق تلك المادة إلى أكثر من مائتي متر. يوضح المؤلف المشارك مارتن جوتزي Martin Jutzi من قسم أبحاث الفضاء وعلوم الكواكب (WP) في جامعة برن، والذي يعمل أيضًا كرئيس مشارك لمجموعة عمل هيرا لفيزياء التأثير: “تظهر محاكاتنا أن اصطدامًا واحدًا كان كافيًا لتشكيل المشهد الحالي لدييموس بشكل حاسم”.
“كان التأثير عنيفًا بما يكفي لإعادة توزيع المواد على مستوى العالم، لكنه لم يكن قويًا لدرجة أنه كان من الممكن أن يحطم القمر”. يشير التطابق بين عمليات المحاكاة وملاحظات المركبة الفضائية أيضًا إلى أن ديموس يمتلك طبقة خارجية ضعيفة بشكل غير عادي وطبقة داخلية عالية المسامية. ربما يكون هذا الهيكل المسامي قد ساعد في امتصاص قوة الاصطدام وإخمادها، مما سمح للقمر بالبقاء على قيد الحياة في حدث قوي بما يكفي لنشر الحطام عبر سطحه بالكامل تقريبًا. يقول رادوكان: “من حيث خصائصه الفيزيائية، فإن ديموس يشبه إلى حد كبير ما يسمى بالكويكبات الركامية أكثر من قمر الأرض”. الكويكبات الركامية عبارة عن أجسام مصنوعة إلى حد كبير من شظايا غير مربوطة بشكل فضفاض بدلاً من قطعة صلبة واحدة من الصخور. “لكن هذا لا يعني بالضرورة أن ديموس هو في الواقع كويكب. فمن الممكن أيضًا أن يكون قد تشكل من مادة تم قذفها أثناء الاصطدام بالمريخ”.
ما هي البعثات المستقبلية التي يمكن أن تختبرها؟
لا تزال هناك تفسيرات أخرى لسطح ديموس الأملس والحوض الجنوبي ممكنة، لكن الدراسة الجديدة توفر سيناريو واحدًا يمكن أن يفسر كلا الميزتين في نفس الوقت.
كما يقدم تنبؤات محددة يمكن للمركبات الفضائية المستقبلية اختبارها.
تقوم وكالة استكشاف الفضاء اليابانية بإعداد مهمة استكشاف أقمار المريخ (MMX)، المقرر إطلاقها في عام 2026. وقد تم تصميم MMX لدراسة قمري المريخ بالتفصيل وإعادة عينات من فوبوس إلى الأرض.
يوضح رادوكان: “توفر دراستنا تنبؤات مهمة وملموسة لمهمة MMX اليابانية، مثل سُمك وتوزيع طبقة الثرى والخواص الميكانيكية لمواد ديموس”.
“وهذا يعطي MMX صورة أوضح لما يمكن أن تتوقعه أدواتها – وفي نهاية المطاف مجموعة العينات”.
المرجع: “تفسير شكل ديموس وجيولوجيته من خلال التأثير شبه الكارثي” بقلم SD Raducan، وHF Agrusa، وE. Asphaug، وCM Ernst، وM. Jutzi، وP. Michel، وM. Popescu، وS. Sugita، 18 أغسطس 2026، علم الفلك الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41550-026-02956-ث
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
