火星、火卫一和火卫二的合成照片（从左到右）。 根据一篇新发表的论文，这两颗卫星可能是由大规模碰撞形成的。
图片来自：NASA
火星奇特的地形一直让天文学家和行星科学家感到困惑。 火星北部大部分地区是平坦的低地，但南部则是布满陨石坑的高地，而且这颗红色星球的内部还蕴藏着数量惊人的稀有金属。
为此，科学家们提出了很多解释火星小行星，包括远古海洋、板块构造、巨型小行星撞击等。其中，第三种想法被称为“大碰撞假说”，最近越来越受到关注，并提出了一种新的解释。发表的论文也支持它。 论文提出，在太阳系形成的早期，一次巨大的撞击可能影响了火星表面及其两颗卫星的形成。
根据这一假说，一颗与小行星带中的矮行星谷神星大小相当的天体与这颗红色行星相撞，将其北半球的一部分撞开，留下了大量的金属矿物沉积物。 此外，这颗小行星留下了绕火星运行的碎片，最终形成了火卫一和火卫二——至少目前是这样，因为科学家预测火卫一在未来几百万年里可能会变得更小。 要么自行解体，要么撞击火星。
“我们在论文中写道，我们可以从动态和地球化学角度解释火星的这三个特征，”合著者、科罗拉多大学博尔德分校地质科学系教授斯蒂芬·莫奇斯说。 他们在一份声明中说：“这个解释很优雅，因为它同时解释了三个有趣且重要的问题，即火星如何成为今天的样子。”
这项研究是由东京工业大学地球生命科学研究所的莫奇斯和天文学家拉蒙·布拉泽完成的。 研究结果发表在最新一期的《地球物理研究快报》上（ ）。 该研究分析了降落在地球上的火星陨石样本。 这些样本中含有的稀有金属（例如铱、锇、铂）比科学家预期的要多，这意味着火星曾被大量含有这些金属的小型岩石小行星撞击过。
科学家估计这些稀有金属约占火星质量的0.8%。
然后，他们模拟了各种大小的小行星撞击，以确定有多大的小行星创造了火星的地形。 结果显示，这颗小行星长约1200公里——几乎是加利福尼亚州的长度。 模拟结果还显示，这颗巨大的小行星大约在44.3亿年前撞向火星，当时太阳系的年龄只有7亿年。 在接下来的几十亿年里，许多较小的小行星也将撞击火星。
研究人员认为火星小行星，大碰撞之后，火星表面有一片区域充满了小行星物质和火星岩石，但随着时间的推移，这些残留物由于火星表面的腐蚀、风化等原因混合在一起。
接下来，莫奇斯和布拉泽计划利用科罗拉多大学博尔德分校的火星陨石档案来研究这些陨石的成分是否随年龄而变化。
火星上的日出