大约40亿年前，一颗巨大的小行星撞击了木星巨大的冰卫星Ganymede，这颗小行星的体积至少是导致恐龙灭绝的太空岩石的10倍。新的模拟显示，这次灾难性的碰撞造成了太阳系中最大的陨石坑，并使这颗超大型卫星偏离了轨道。
木卫三是距木星第三近的主要卫星，大约每7天绕木星运行一次。据美国宇航局称，它的直径为3270英里(5260公里)，是太阳系众多卫星中质量最大的，比水星还大。就像地球的卫星一样，木卫三是潮汐锁定的，这意味着它的同一面总是面对木星的漩涡，风暴覆盖的表面。研究人员认为，在这颗卫星冰冷的表面下，隐藏着大约60英里(100公里)深的海洋。
在20世纪80年代，研究人员发现，木卫三的大部分表面都覆盖着同心圆的狭窄沟槽，这些沟槽围绕着木卫三远侧(背对木星的一侧)一个看起来像大型撞击坑的遗迹。随后到访的航天器，如美国宇航局的新视野号探测器拍摄的照片显示，月球表面的伤痕可能是太阳系形成后大约6亿年发生的一次大规模小行星碰撞的结果。
在9月3日发表在《科学报告》杂志上的一项新研究中，日本神户大学的天文学家和行星科学家平田直行(Naoyuki Hirata)用计算机模拟了木卫三的沟壑，重建了古代小行星撞击木卫三的过程。这使得平田第一次精确地计算出撞击木卫三的岩石的大小。模拟还显示了这次撞击是如何将月球从原来的轴上撞下来的。
平田估计，最初的撞击坑宽达1000英里(1600公里)，比地球上最大的撞击结构——南非的弗里德堡撞击坑宽10倍。这意味着木卫三的陨石坑是太阳系历史上已知的最大的陨石坑。然而，它并没有保持这种大小很长时间，因为事件产生的碎片迅速落回月球表面，填满了大部分的洞，平田写道。
根据陨石坑的大小，平田估计产生陨石坑的小行星大约有93英里(150公里)宽，大约和特拉华州一样长。这将使它比希克苏鲁伯流星大10到15倍，希克苏鲁伯流星在大约6600万年前撞击了现在的墨西哥，消灭了地球上多达80%的动物物种，包括所有非鸟类恐龙。
一些媒体援引神户大学的新闻稿称，这颗小行星比希克苏鲁伯流星大20倍。然而，这与新研究中分享的数字不符。
模拟还揭示了撞击如何使木卫三的潮汐轴偏离其旋转轴，使其相对于木星倾斜。大约45亿年前，当一颗名为忒伊亚的火星大小的原行星撞击地球并形成月球时，地球的极轴也以类似的方式倾斜。这就是为什么我们一年中有不同的季节。
有趣的是，模拟显示，不管小行星在哪里撞击了木卫三的表面，由于碰撞产生的碎片抛射到太空中的引力效应，撞击坑总是会在木卫三远离木星的那一侧的同一地点结束。
新的发现有助于填补木卫三历史上一个重要篇章的细节。然而，他们也提出了新的问题，即这次撞击如何改变了木星卫星及其内部的演变，尤其是它的地下海洋。
平田在一份声明中说:“这次巨大的撞击肯定对木卫三的早期演化产生了重大影响，但这次撞击对木卫三内部的热影响和结构影响还没有得到研究。”他补充说，需要进一步的研究来解决这个问题。
到2034年，欧洲航天局的木星冰卫星探测器(JUICE)将对木卫三进行近距离飞行，届时平田的问题可能会得到答案。这颗最先进的探测器于2023年4月发射，并于8月21日完成了计划中的三次绕地月系统弹弓演习中的第一次。该航天器将于2031年抵达木星。
