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翻譯：雷豐圖
參考文章：https://astronomy.com/news/2020/06/ancient-mars-may-have-once-had-rings-then-moons-then-rings
校對：牧夫天文校對組
排版：雷豐圖
後臺：庫特莉亞芙卡 李子琦
自從1877年發現了火衛一和火衛二，科學家們一直認為它們是被火星從太空捕獲的小行星。但後來發現兩顆衛星的年齡與火星完全一致。再到2017年，科學家們又通過火衛二（較小且較遠的衛星）傾斜了兩度角的公轉軌道推出了一個全新理論。
「火衛二的軌道與火星赤道不在同一個平面的情況並未受到重視。」SETI（搜尋地外文明計劃）的研究者及首席作者馬蒂亞·庫克（Matija uk）在通訊稿中指出：「但當我們重新審視時，火衛二的軌道引出了一個更大的秘密。」
火衛一是一個長28公裡，寬22公裡，高18公裡的不規則天體（圖左）。其與火星的平均距離約為9378公裡，是太陽系內離主星距離最短的衛星。
火衛二平均半徑為6公裡，距離火星23640公裡。其公轉軌道有個微小的傾角。
由於這兩個衛星的形狀都不規則，且個頭不大（火衛一的表面積比不上很多地級市的面積，火衛二的體積則不到火衛一的五分之一），所以在剛被發現時都被認為是火星俘獲的兩顆小行星。
Credit: NASA
火星環的形成
早前理論認為，在火星誕生後的100萬年到800萬年期間，曾與另一個大型天體相撞，飛濺出的碎片形成了兩顆衛星。而在美國天文學會第236次會議上，新理論指出：在撞擊發生後的幾十億年裡，它們經歷了從星環到衛星，再到星環...幾代往復。
而現在的火衛一，即將開始它的新一個輪迴。從火衛一誕生2億年後，它的軌道開始逐漸貼近火星。在未來3000萬年到5000萬年裡，火衛一將到達一個臨界點並被潮汐力撕碎。撕碎後的碎片將會散落在火星四周，形成一個星環。
科學家管這種軌道逐漸接近主星的軌跡稱為「死亡螺旋」。
註：上圖並非真正的火衛一軌道，只是個示意圖，勿混淆
Credit：Bijay_Kumar Sharma
讓它偏！！！！
既然現在沒有現成的火星環來證明這個類似無限循環的新理論，火衛二略有傾斜的公轉軌道就成為了突破口。首先被捕捉的小行星的軌道應呈螺旋形接近火星，而不會如此傾斜。要形成這樣的一個軌道，一個解釋是新誕生的衛星向外面「遷移」擾動了火衛二的軌道。
庫克和他的團隊認為在30億年以前「祖父輩」火衛一造成了現在火衛二的傾斜軌道。這顆質量約為如今火衛一質量20倍的天體由於軌道高度正好是火衛二軌道高度的三分之一，因而得以與火衛二形成長時間的相互影響並最終使火衛二偏離了原先的水平軌道。
之後這顆火衛一的「祖先」也開始向火星墜落，並被摧毀。從那之後又經過了兩個輪迴才形成了今天的火衛一。
火星與它的兩個衛星
Credit：Astronomy Now
順手牽羊
2024年，日本航天局（JAXA）的「火星衛星探索計劃「（簡稱MMX）將會發射一個探測器到火衛一上。屆時該探測器將會採集火衛一的各種數據以及巖石樣本。科學家們會從這些樣本中推敲火星衛星們朦朧的歷史。
「我的工作是進行理論性的計算，」庫克說道，「儘管這很有趣，但是把這些理論和現實互相比對的感覺更棒。」
目前太陽系中的四個氣態行星都有自己的星環。而在成千上萬已發現的系外行星中，只確認了一顆擁有星環的行星：J1407b。
因此，科學家們試圖通過研究太陽系內擁有星環的行星來找出星環形成規律，從而更好地確認系外行星是否擁有星環。
責任編輯：毛明遠
牧夫新媒體編輯部
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Credit：
NASA/Bill Ingalls
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