قد لا يكون سطح ديموس، أصغر قمري المريخ وأكثرهما بُعدًا عنه، بالهدوء والنعومة اللذين يبدو عليهما؛ إذ تشير دراسة جديدة إلى أن اصطدام كويكب واحد قبل زمن بعيد ربما أعاد تشكيل معظم القمر الصغير، وحفر منخفضًا ضخمًا قرب قطبه الجنوبي، ثم نشر الركام الناتج عن الاصطدام على مساحة واسعة من سطحه.

وتكتسب النتيجة أهميتها من كونها تقدم تفسيرًا واحدًا لميزتين ظلتا محيرتين للعلماء، كما تكشف معلومات عن البنية الداخلية لديموس قد تساعد في فهم أصله وتوجيه المهمات المستقبلية إليه.

وقاد الدراسة باحثون من جامعة بيرن السويسرية، واستخدموا محاكاة حاسوبية عالية الدقة لإعادة بناء الاصطدام المحتمل، ثم قارنوا نتائجها ببيانات جديدة التقطتها مركبة وكالة الفضاء الأوروبية «هيرا» عندما اقتربت من ديموس في مارس/آذار 2025، خلال مناورة للاستفادة من جاذبية المريخ في تغيير مسارها نحو الكويكب ديمورفوس.

وتُعد الدراسة، المنشورة في دورية «نيتشر أسترونومي»، أول بحث علمي يستفيد من بيانات ذلك التحليق القريب.

لغز السطح الناعم

يتميز ديموس بشكله البيضاوي ومنخفض واضح بالقرب من قطبه الجنوبي. وعلى خلاف فوبوس، القمر الآخر للمريخ، يبدو ديموس أكثر نعومة وأقل تعرضًا لآثار الاصطدامات، بسبب تغطية سطحه بكميات كبيرة من الغبار والصخور المفتتة والركام، وهي مواد تُعرف باسم «الريغوليث».

ولسنوات، لم يكن واضحًا للعلماء كيف نشأ المنخفض الجنوبي، ولا مصدر الكمية الكبيرة من المواد التي غطت سطح القمر.

لكن فريق الدراسة، بقيادة سابينا رادوكان، أعاد بناء عشرات السيناريوهات باستخدام برنامج محاكاة طورته جامعة بيرن على مدى نحو عقدين لدراسة اصطدامات الكويكبات والمذنبات والكواكب.

وأجرى الباحثون نحو 100 محاكاة، استغرقت كل واحدة منها قرابة أسبوع، مع تغيير حجم الجسم المصطدم وسرعته وزاوية الاصطدام وخصائص البنية الداخلية لديموس.

وأظهرت النتائج أن السيناريو الأكثر توافقًا مع شكل القمر يفترض اصطدام كويكب يبلغ قطره نحو 320 مترًا بديموس، بزاوية تقارب 45 درجة.

اصطدام عنيف لكنه لم يحطم القمر

وفقًا للنموذج، كان الاصطدام قويًا بما يكفي لحفر المنخفض الجنوبي وقذف كميات هائلة من المواد، قبل أن تنتشر فوق أجزاء واسعة من ديموس.

وفي بعض المناطق، ربما تراكم الركام إلى عمق يتجاوز 200 متر، ما أدى إلى طمس كثير من الملامح السطحية الأقدم، ومنح القمر مظهره الناعم الحالي.

وقال مارتن يوتسي، الباحث في قسم أبحاث الفضاء وعلوم الكواكب بجامعة بيرن والرئيس المشارك لمجموعة فيزياء الاصطدامات في مهمة «هيرا»، إن المحاكاة تظهر أن اصطدامًا واحدًا كان كافيًا لتشكيل المشهد الحالي لديموس بصورة حاسمة؛ إذ كان عنيفًا بما يكفي لإعادة توزيع المواد على نطاق واسع، لكنه لم يكن قويًا إلى درجة تحطيم القمر.

وتشير النتائج أيضًا إلى أن ديموس يمتلك طبقة خارجية ضعيفة وبنية داخلية شديدة المسامية.

وقالت رادوكان، مديرة برنامج العلوم وزميلة أولى في معهد علوم الفضاء الدولي، إن خصائص ديموس الفيزيائية تجعله أقرب إلى الكويكبات المعروفة باسم «أكوام الركام» منه إلى قمر الأرض الصخري المتماسك.

لكن الباحثة حذرت من أن ذلك لا يعني بالضرورة أن ديموس كويكب سابق؛ إذ قد يكون القمر تشكل أيضًا من مواد قذفتها اصطدامات ضخمة بسطح المريخ.

مهمة يابانية قد تختبر الرواية

لا تزال فرضيات أخرى ممكنة لتفسير سطح ديموس ومنخفضه الجنوبي، إلا أن قوة الدراسة الجديدة تكمن في تقديم سيناريو واحد يفسر الظاهرتين معًا، إلى جانب وضع تنبؤات يمكن اختبارها مستقبلًا.

وتستعد اليابان لمهمة استكشاف قمري المريخ «إم إم إكس» (MMX)، المصممة لدراسة فوبوس وديموس بالتفصيل، مع إعادة عينات من فوبوس إلى الأرض.

ويرى فريق الدراسة أن قياسات سمك طبقة الركام وتوزيعها وخصائص مواد ديموس يمكن أن توفر اختبارًا مباشرًا للنموذج المقترح.

وهكذا، لا تكشف الدراسة مجرد قصة اصطدام قديم، بل تحول سطح قمر صغير إلى سجل جيولوجي يحمل آثار حدث كوني هائل. وتذكر مثل هذه الأبحاث بأن الاستكشاف العلمي لا يقتصر على الوصول إلى عوالم بعيدة، بل يتيح للعلماء قراءة آثار الماضي وفهم كيفية تشكل الأجرام التي نراها اليوم.