自 1877 年發現火星兩個小衛星火衛一（Phobos，首圖左）和火衛二（Deimos，首圖右）以來，研究人員常感困惑。由於它們非常小，火衛一直徑 22 公里，火衛二直徑僅 12 公里，且外觀像馬鈴薯，人們懷疑可能是被火星重力捕獲的小行星。
科學家認為，如果是遭捕獲的天體，軌道將為高度橢圓，且軌道傾斜度為隨機；但事實卻相反，火星衛星軌道幾乎為圓形，並位在火星赤道。因此研究團隊以電腦模擬軌道的變化，證實過去火衛一和火衛二的軌道交叉，意味它們有相同起源，並認為當時有更大衛星在火星軌道運行，被另一天體撞擊，火衛一和火衛二就是殘骸。
這些結論雖然容易理解，但需要廣泛計算。首先，研究人員必須完善描述衛星與火星之間的相互作用。研究人員解釋，所有天體都相互施加潮汐力，這些力導致能量轉換，稱為耗散，強度取決於物體的大小、內部組成及彼此距離。NASA 的洞察號正在火星探索，蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）也參與任務的地震儀，用於記錄地震和隕石撞擊。
研究人員表示「這些觀測能使我們研究火星內部密度與能量耗散」。此外其他太空船測量表明，火衛一和火衛一由非常多孔的物質組成，密度小於每 2 克／立方公分，遠低於地球 5.5 克／立方公分。他認為火衛一內部有很多空腔，裡面可能有水冰讓潮汐力造成大量能量消散。
利用這些精確資料與理論，研究人員進行數百次計算模擬，以追蹤火衛過去的軌道，估計 10 到 27 億年前之間它們到達相交點（即火衛一和火衛二誕生時）。確切的時間必須精確得到火衛內部性質。研究人員希望計劃於 2024 年發射的日本太空船 Mars Moons eXploration 能探測並送回火衛一樣本，可提供有關火星衛星內部的必要細節，並更精確計算。
計算得出的另一結果是，火衛的前身比火衛一離火星更遠。研究人員解釋，雖然較小的火衛二仍距離誕生地不遠，但潮汐力使火衛一持續接近火星。模擬顯示火衛二會非常緩慢地離開火星，然而火衛一將在不到 4 千萬年內墜入火星，或接近時被重力破壞。
論文發表在《journal Nature Astronomy》。
