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有很多学者为火星的两颗卫星争论不休——有人认为这两颗卫星是与火星同时形成的；有人认为它们是火星俘获来的；有人认为是一颗较大的天体撞击火星之后，散落到太空中的残骸逐渐凝聚而成的。
但前两个模型都无法解释火星卫星系统的特征，最后一个模型虽然更加合理，但无法给出撞击后形成卫星的细节。
直到2016年6月，比利时皇家天文台在《自然·地学》发表了一篇论文，用数值模拟给出了撞击后形成卫星的过程...根据这个数值模拟，在火星形成后1亿年到8亿年之间，一个大小为火星三分之一的行星撞击了火星——大撞产生的一部分碎片被反弹到空中，形成环绕火星的环，其物质分布很广，直到火星赤道上空很远的范围内。
这个科学模拟几乎可以确定，火星是曾经具有火星环的，数据模拟的结果甚至将之分为内环和外环两个部分，内环更靠近火星，外环离火星相对远一些...
内环物质的密度比较大，很快形成一个大的卫星，其质量是今天的火卫一质量的1000倍大，在这个新形成的大卫星的引力作用下，外环区域内的物质逐渐凝聚为大约十个小卫星。
又过了几百万年，内环形成的大卫星落向火星，外环中形成的大部分小卫星也落向火星，只剩下两颗小卫星，这两个幸存者就是火卫一与火卫二...由于火卫一与火卫二是在低密度的外环中形成的，所以它们的密度比火星密度低。
只是科学验证的结果远没有那么简单...在这篇论文发表后不久，普渡大学西拉法叶分校物理与天文系的Hesselbrock与地球、大气、行星科学系的Minton 进行了新的数值模拟，论文于2017年3月20日同样发表于《自然·地学》。
这篇新的论文得出的结果，与原来的论文略有不同，证明了火星环很可能是最初通过撞击形成，然后形成卫星，最后再次变成火星环的循环过程...
在这个新模型中，大撞击后被抛向空中的物质环形成火卫一的前身，也就是远古火卫一，然后火卫一先祖慢慢靠近火星，最终越过了洛希极限——导致远古火卫一被火星引力撕碎，成为了火星的火星环...
这个环分布很广...环中大约百分之八十的碎片处于洛希极限内，这些碎片如雨点般掉落到火星地面，形成陨石雨，堆积在赤道附近，剩下大约百分之二十的环物质在洛希极限外，慢慢堆积成新的火卫一——因此，新的火卫一质量只有先祖的五分之一。
此后...新的火卫一再次进入洛希极限、并再次被撕碎为环，然后位于洛希极限内的大多数物质又成为陨石雨，落到火星表面...剩下的位于洛希极限外的那部分碎片又凝聚形成新的卫星。
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