Астрономи заявили, що Меркурій міг утворитися внаслідок зіткнення двох протопланет

Науковці припускають, що Меркурій сформувався внаслідок зіткнення двох протопланет подібного розміру, а не через катастрофічний удар з масивним небесним тілом, як вважалося раніше.

Меркурій давно вважається аномалією серед планет Сонячної системи через своє непропорційно велике металеве ядро, що становить близько 70% маси планети, та надзвичайно тонкий кам’янистий мантійний шар. Попередня домінуюча теорія передбачала катастрофічне зіткнення з великим об’єктом, який знищив значну частину кори та мантії планети. Проте статистичний аналіз показує, що такі події між тілами дуже різних розмірів відбувалися вкрай рідко в ранній Сонячній системі.

Астроном Патрік Франко з Національної обсерваторії Бразилії та Insti­tut de Physique du Globe de Paris разом із колегами представив у журналі Nature Astron­o­my нову модель формування Меркурія. Дослідження базується на симуляціях методом гладкої гідродинаміки частинок, який дозволяє моделювати поведінку речовини під час зіткнень космічних об’єктів.

Результати моделювання показують, що похиле зіткнення двох протопланет подібних мас при швидкості 22,3 кілометра за секунду може створити планету з характеристиками, максимально близькими до сучасного Меркурія. Це включає специфічне співвідношення металевого ядра до кам’янистої мантії та загальну масу планети.

Згідно з новою моделлю, під час такого удару Меркурій втратив до 60% своєї первинної мантії, зберігши при цьому велике металеве ядро. Частина викинутого під час зіткнення матеріалу не повернулася до планети через гравітаційні збурення, що пояснює нестачу кам’янистих порід у структурі Меркурія. Дослідники припускають, що цей матеріал міг бути згодом поглинутий іншими формуючими планетами, зокрема Венерою.

Запропонований сценарій логічно вписується в умови ранньої Сонячної системи приблизно 4,5 мільярда років тому. У той період навколо Сонця обертались десятки планетних ембріонів, які конкурували за стабільні орбіти, впливали на траєкторії один одного та регулярно стикались між собою. З цього хаотичного середовища поступово сформувалася сучасна планетна система зі стабільними орбітами.

Франко зазначає, що модель зіткнення об’єктів подібної маси не тільки пояснює унікальні характеристики Меркурія, але й може стати основою для розуміння процесів диференціації речовини та втрати матеріалу іншими планетами земної групи. Подальші дослідження передбачають порівняння теоретичних результатів з геохімічними даними метеоритів та інформацією, отриманою космічними місіями.

Зокрема, важливим джерелом даних стане місія Bepi­Colom­bo, спільний проект Європейського космічного агентства та Японського агентства аерокосмічних досліджень, яка зараз проводить детальне вивчення Меркурія. Результати цієї місії допоможуть підтвердити або спростувати нову теорію формування найменшої планети Сонячної системи.