Wetenschappers van het SETI Institute en Purdue University hebben ontdekt dat de enige manier om Deimos' ongewoon gekantelde baan te produceren, is dat Mars miljarden jaren geleden een ring heeft gehad. Terwijl sommige van de meer massieve planeten in ons zonnestelsel gigantische ringen en talloze grote manen hebben, Mars heeft maar twee kleine, misvormde manen, Phobos en Deimos. Hoewel deze manen klein zijn, hun eigenaardige banen verbergen belangrijke geheimen over hun verleden.

Voor een lange tijd, wetenschappers geloofden dat de twee manen van Mars, ontdekt in 1877, werden gevangen asteroïden. Echter, omdat hun banen bijna in hetzelfde vlak liggen als de evenaar van Mars, dat de manen zich op hetzelfde moment als Mars moeten hebben gevormd. Maar de baan van de kleinere, verder weg gelegen maan Deimos is twee graden gekanteld.

"Het feit dat de baan van Deimos niet precies in hetzelfde vlak ligt als de evenaar van Mars, werd als onbelangrijk beschouwd, en niemand wilde het proberen uit te leggen, " zegt hoofdauteur Matija Ćuk, een onderzoekswetenschapper aan het SETI Institute. "Maar toen we eenmaal een groot nieuw idee hadden en we er met nieuwe ogen naar keken, De kanteling van de baan van Deimos onthulde zijn grote geheim."

Dit belangrijke nieuwe idee werd in 2017 naar voren gebracht door Ćuk's co-auteur David Minton, professor aan de Purdue University en zijn toen afgestudeerde student Andrew Hesselbrock. Hesselbrock en Minton merkten op dat de binnenmaan van Mars, Fobo's, verliest hoogte terwijl zijn kleine zwaartekracht in wisselwerking staat met de dreigende Marsbol. Spoedig, in astronomische termen, Phobos' baan zal te laag vallen, en de zwaartekracht van Mars zal het uit elkaar trekken om een ​​ring rond de planeet te maken. Hesselbrock en Minton stelden voor dat gedurende miljarden jaren, generaties Marsmanen werden vernietigd tot ringen. Elke keer, de ring zou dan aanleiding geven tot een nieuwe, kleinere maan om de cyclus opnieuw te herhalen.

Deze cyclische Mars-maantheorie heeft één cruciaal element dat de kanteling van Deimos mogelijk maakt:een pasgeboren maan zou weg bewegen van de ring en Mars. Dat is in de tegenovergestelde richting van de binnenwaartse spiraal die Phobos ervaart als gevolg van zwaartekrachtinteracties met Mars. Een naar buiten migrerende maan net buiten de ringen kan een zogenaamde orbitale resonantie tegenkomen, waarin de omlooptijd van Deimos drie keer die van de andere maan is.

Deze orbitale resonanties zijn kieskeurig maar voorspelbaar over de richting waarin ze worden gekruist. We kunnen zien dat alleen een naar buiten bewegende maan Deimos sterk kan hebben beïnvloed, wat betekent dat Mars een ring moet hebben gehad die de binnenste maan naar buiten duwde. Ćuk en medewerkers concluderen dat deze maan mogelijk 20 keer zo massief is geweest als Phobos, en kan zijn "grootouder" zijn geweest die iets meer dan 3 miljard jaar geleden bestond, die werd gevolgd door nog twee ring-maancycli, met als laatste maan Phobos.

Dit inzicht van een bescheiden helling van de baan van een bescheiden maan heeft enkele belangrijke gevolgen voor ons begrip van Mars en zijn manen. De ontdekking van de orbitale resonantie uit het verleden maakt de cyclische ring-maan-theorie voor Mars zo goed als vast. Het houdt in dat voor een groot deel van zijn geschiedenis, Mars bezat een prominente ring. Terwijl Deimos miljarden jaren oud is, Ćuk en medewerkers geloven dat Phobos zo jong is als astronomische objecten gaan, misschien pas 200 miljoen jaar geleden gevormd, net op tijd voor de dinosaurussen.

Deze theorieën kunnen over een paar jaar serieus getest worden, aangezien de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA van plan is om in 2024 een ruimtevaartuig naar Phobos te sturen, die monsters van het maanoppervlak zou verzamelen en terug naar de aarde zou brengen. Ćuk hoopt dat dit ons stevige antwoorden zal geven over het duistere verleden van de Marsmanen:"Ik doe theoretische berekeningen voor de kost, en ze zijn goed maar ze af en toe tegen de echte wereld laten testen is nog beter."