一项新模型显示，早期火星可能曾拥有像土星那样的光环，未来也可能再次出现。研究认为，大约43亿年前，一颗小行星或其他天体撞击火星，将碎屑抛入太空；这些碎屑在形成行星环与聚集成月球之间交替演变。
一种理论认为，火星北半球的大型北极盆地（又称博雷利斯盆地）覆盖了火星约40%的面积，是那次撞击的结果；撞击将碎屑抛入了太空。
“那次巨大撞击会把足够多的火星表面物质抛到太空，从而形成一个环，”普渡大学物理与天文学博士生安德鲁·赫塞尔布洛克说。
新模型认为，随着光环形成，碎屑缓慢远离火星并向外扩散，开始聚集，最终形成一颗卫星。随着时间推移，火星的引力会将这颗卫星拉向火星，直到它到达洛希极限——在这一距离以内，行星的潮汐力会将仅靠引力维系的天体撕裂。
火卫一正在逐渐靠近火星。根据该模型，大约7000万年后，火卫一到达洛希极限时将会解体，形成一组光环。
根据洛希极限的位置，这一循环在数十亿年间可能重复过三至七次。每次一颗卫星解体并由形成的光环重新聚合成卫星时，新形成的卫星都会比上一颗小五倍；碎屑也会像雨一样落到火星表面，这或许能解释在火星赤道附近发现的神秘沉积层。
“在火星历史早期，可能曾有厚达数公里的卫星沉积物堆积如雨，落到火星上；火星上确有一些神秘沉积层，人们至今无法解释它们是如何形成的，”地球、大气与行星科学助理教授戴维·明顿说。“现在，我们有可能研究这些物质了。”
其他理论认为，形成北极盆地的火星撞击事件在43亿年前促成了火卫一的形成，但明顿表示，这颗卫星不太可能存续那么久。
此外，火卫一必须在远离火星的地方形成，并穿越火星另一颗卫星、位于外侧的火卫二所产生的共振区域。共振是指两颗卫星像木星的大型卫星那样，反复周期性地相互施加引力影响。火卫一穿越共振区域时，本应改变火卫二的轨道。但火卫二的轨道与火星赤道的夹角不到一度，这表明它并未对火卫一产生影响。
“自火卫二形成以来，它的轨道没有发生太大变化，”明顿说。“如果火卫一穿越过这些共振区域，火卫二的轨道本该有所改变。”
美国国家航空航天局喷气推进实验室（位于加利福尼亚州帕萨迪纳）的理查德·祖雷克是NASA火星勘测轨道飞行器的项目科学家。该飞行器绘制的重力图为这一假说提供了支持：火星北部低地源于一次巨大撞击。
“这项研究进一步揭示了大型撞击影响行星天体的更多方式，”他说。
