Forskare från SETI Institute och Purdue University har funnit att det enda sättet att producera Deimos ovanligt lutande bana är att Mars hade en ring för miljarder år sedan. Medan några av de mer massiva planeterna i vårt solsystem har jätteringar och många stora månar, Mars har bara två små, missformade månar, Phobos och Deimos. Även om dessa månar är små, deras säregna banor döljer viktiga hemligheter om deras förflutna.

Under en lång tid, forskare trodde att Mars två månar, upptäcktes 1877, fångade asteroider. Dock, eftersom deras banor är nästan i samma plan som Mars ekvator, att månarna måste ha bildats samtidigt med Mars. Men de mindres omloppsbana, mer avlägsna måne Deimos lutar två grader.

"Det faktum att Deimos bana inte är exakt i plan med Mars ekvator ansågs oviktigt, och ingen brydde sig om att försöka förklara det, " säger huvudförfattaren Matija Ćuk, en forskare vid SETI Institute. "Men när vi väl hade en stor ny idé och vi tittade på den med nya ögon, Deimos orbital lutning avslöjade dess stora hemlighet."

Denna betydelsefulla nya idé lades fram 2017 av Ćuks medförfattare David Minton, professor vid Purdue University och hans dåvarande doktorand Andrew Hesselbrock. Hesselbrock och Minton noterade att Mars inre måne, Phobos, håller på att tappa höjd när dess lilla gravitation interagerar med den hotande marsjordklotet. Snart, i astronomiska termer, Phobos bana kommer att sjunka för lågt, och Mars gravitation kommer att dra isär den för att skapa en ring runt planeten. Hesselbrock och Minton föreslog att under miljarder år, generationer av marsmånar förstördes till ringar. Varje gång, ringen skulle då ge upphov till en ny, mindre måne för att upprepa cykeln igen.

Denna cykliska marsmåneteori har ett avgörande element som gör Deimos lutning möjlig:en nyfödd måne skulle flytta bort från ringen och Mars. Vilket är i motsatt riktning från den inåtgående spiral som Phobos upplever på grund av gravitationsinteraktioner med Mars. En utåtvandrande måne strax utanför ringarna kan stöta på en så kallad orbital resonans, där Deimos omloppsperiod är tre gånger den för den andra månen.

Dessa orbitala resonanser är kräsna men förutsägbara när det gäller i vilken riktning de korsas. Vi kan säga att endast en utåtgående måne kunde ha starkt påverkat Deimos, vilket betyder att Mars måste ha haft en ring som tryckte den inre månen utåt. Ćuk och medarbetare drar slutsatsen att denna måne kan ha varit 20 gånger så massiv som Phobos, och kan ha varit dess "farförälder" som existerade för drygt 3 miljarder år sedan, som följdes av ytterligare två ringmånecykler, med den senaste månen Phobos.

Denna insikt från en blygsam lutning av en ödmjuk måns bana har några betydande konsekvenser för vår förståelse av Mars och dess månar. Upptäckten av den förflutna orbitalresonansen bekräftar nästan den cykliska ringmåne-teorin för Mars. Det innebär att under mycket av dess historia, Mars hade en framträdande ring. Medan Deimos är miljarder år gammal, Ćuk och medarbetare tror att Phobos är ung när astronomiska objekt går, bildades för kanske bara 200 miljoner år sedan, lagom till dinosaurierna.

Dessa teorier kan komma att testas på allvar om några år, som japanska rymdorganisationen JAXA planerar att skicka en rymdfarkost till Phobos 2024, som skulle samla in prover från månens yta och föra dem tillbaka till jorden. Ćuk är hoppfull att detta kommer att ge oss bestämda svar om marsmånarnas skumma förflutna:"Jag gör teoretiska beräkningar för att leva, och de är bra, men att få dem testade mot den verkliga världen då och då är ännu bättre."