Pochodzenie dwóch enigmatycznych księżyców Marsa, Fobosa i Deimosa, od dawna intryguje naukowców. Ich nieregularne kształty, ciemne powierzchnie i osobliwe orbity doprowadziły do sformułowania dwóch głównych teorii na temat ich powstania: mogą być one asteroidami, które zbliżyły się za bardzo do Marsa i zostały przechwycone, lub też mogły powstać z materii wyrzuconej na orbitę po uderzeniu gigantycznego impaktora w Czerwoną Planetę. Nowe badania przedstawione na konferencji Lunar and Planetary Science Conference w The Woodlands w Teksasie, dodają chłodnego zwrotu do tej drugiej koncepcji, sugerując, że impaktorem mógł być obiekt złożony w dużej mierze z lodu wodnego.

Idea ta, zaprezentowana przez Courteney Monchinski (Tokyo Institute of Technology, Japonia), eliminuje niektóre problemy, z którymi borykał się scenariusz uderzenia gigantycznego impaktora. Phobos i Deimos należą do najciemniejszych obiektów w Układzie Słonecznym. Ich sygnatura spektralna nie ma wyraźnych cech, więc skład powierzchni nie jest znany. Wydają się jednak być porowate, albo puste w środku, albo wypełnione zamrożoną wodą. Te charakterystyki, wraz z ich poobijanymi, nieregularnymi kształtami, skłoniły niektórych naukowców do uznania, że mogą być to przechwycone asteroidy.

Jednakże taki wygląd mógłby również wskazywać, że są one zbudowane z bazaltów; wystawione na działanie przestrzeni kosmicznej i bombardowane przez mikrometeoroidy do momentu, aż ich cechy spektralne staną się podobne do tych charakterystycznych dla asteroid. Przelot sondy Emirates Mars Mission obok Deimosa na początku 2023 roku potwierdza tę ideę. Ponadto orbity tych księżyców nie pasują do typowego scenariusza przechwycenia. Przechwycone asteroidy zwykle mają wysoce eliptyczne i losowo ukierunkowane orbity, ale Phobos i Deimos poruszają się po niezwykle okrągłych orbitach bezpośrednio nad równikiem Marsa.

Te obserwacje przemawiają za scenariuszem uderzenia gigantycznego impaktora. Jednak ten scenariusz ma również kilka problemów. Symulacje próbujące odtworzyć formację księżyców przez impakt wyrzucają zbyt dużo materiału na orbitę, co skutkuje nadmiernie masywnym dyskiem gruzów wokół planety. W tych modelach księżyce scalają się z tego dysku, ale jest wystarczająco dużo materiału, aby utworzyć co najmniej jeden większy księżyc wewnątrz obecnej orbity Phobosa, który ostatecznie rozpadłby się na kawałki. W niektórych modelach Phobos formuje się z tego wtórnego dysku gruzów. Kolejnym problemem jest to, że skalny impaktor doprowadziłby do powstania gorącego dysku gruzów, którego wysokie temperatury zmieniłyby lub zniszczyłyby wszelkie prymitywne materiały - w tym bazalty.

Aby rozwiązać te problemy, Monchinski i jej współpracownicy zaproponowali scenariusz, w którym lodowy impaktor o masie około 3% masy Marsa, składający się z co najmniej 30% i do 70% lodu wodnego. Każdy lodowy impaktor umieściłby znacznie mniej skał w przestrzeni, otwierając możliwość bezpośredniego utworzenia Phobosa i Deimosa z samego uderzenia, bez konieczności odwoływania się do hipotetycznego, dawno utraconego większego księżyca, który uformowałby się wcześniej. Lodowy impaktor skutkowałby również niższą temperaturą w dysku, ponieważ parowanie tak dużych ilości wody pochłania dużo energii. W rezultacie skład skał, które trafią na orbitę, byłby lepiej zachowany.

Dlaczego na kurs kolizyjny z Marsem trafił gigantyczny lodowy obiekt? Badacze uważają, że takie "mokre" ciała mogły się formować na zewnętrznym skraju Układu Słonecznego, poza orbitą Saturna lub Neptuna. Następnie niestabilności wywołane przez olbrzymie planety mogły wyrzucić część z nich w kierunku wnętrza Układu Słonecznego. Definicyjna odpowiedź na to pytanie prawdopodobnie będzie musiała poczekać na start misji Martian Moons Exploration (MMX) Japońskiej Agencji Kosmicznej w 2026 roku, która wyśle sondę na orbitę wokół Phobosa, wyląduje na tym księżycu i przywiezie na Ziemię próbkę jego materiału.