Ближайшая планета к Солнцу Меркурий играет роль настоящего экстремального мира. Это планета, где дни дольше года, и одна сторона всегда погружена в горячий день, а вторая мерзнет от ночного холода. Кроме того, это одна из наименее изученных планет в Солнечной системе. Это мир земного типа (скалистый), вроде Земли, Венеры и Марса, но в Меркурии наблюдается более высокое отношение железа к скале, чем в других.
В течение десятков лет главная теория касательно Меркурия гласила, что планета в прошлом получила сильный удар, из-за чего выбросила большую часть скалистой мантии. Однако новое исследование указывает на то, что таинственная природа способна быть результатом многочисленных столкновений с крупными объектами. В анализе «Формирование Меркурия масштабными воздействиями» ученые постарались изучить различные причины того, почему у планеты наблюдается конкретная плотность и соотношение железа-скалы.
Меркурий – планета земного типа, а значит представлена силикатными минералами и металлами, которые дифференцированы в железное ядро, силикатную мантию и кору. Но отличается от других миров тем, что железо составляет непропорционально большую часть.
Удивляет не только то, что ядро наделено более высоким содержанием железа, чем в любой другой крупной планете нашей системы, но и охватывает около 47% всего мира (у Земли – 17%). Причина остается загадкой. Существует много теорий, но выделяют две наиболее вероятные.
Меркурий мог изначально получить такое крупное железное ядро еще в период наличия диска в солнечной туманности. Вторая возможность – планета расположена близко к звезде, а значит некоторые механизмы могли влиять более эффективно при отделении металлов и горных пород, где первые погрузились внутрь, а скала вышла наружу. Из-за дальнейшего испарения или ударов мир потерял часть мантии на поздних этапах формирования.
Большей популярностью пользуется второй вариант. Базируясь на этом предположении, исследователи изучили стандартные параметры столкновения и рассмотрели вероятный состав ударника и как это скажется на дальнейшем развитии Меркурия.
Цель заключалась в том, чтобы понять, состав Меркурия появился в результате одного гигантского удара или нескольких небольших. Обе возможности редкие и требуют уникальных условий, но ученые установили, что удары могут объяснить любопытную природу планеты. Выводы включают 5 пунктов:
- Одиночный удар или серия требуют тщательно настроенного параметра силы и скорости, чтобы произвести массу ртути и железа. Во втором случае представлено больше возможностей.
- Состав ударника влияет на финальную массу и распределение железа.
- Состояние Меркурия до удара влияет на финальную массу.
- Сценарий с несколькими ударами избегает необходимости точного настроя геометрических параметров, но ограничивается временем и богатым на летучие вещества составом поверхности.
- Формирование Меркурия одним ударом возможно, но это сложный процесс.
В общем, выходит, что оба варианта способны объяснить высокий уровень железа и доминирования над скалой, но вероятность, что они произошли невелика. Это объясняется тем, что удалось найти несколько аналоговых ртутных экзопланет. Возможно, Меркурий можно считать редким событием в эволюции звездных систем.
Масштабные удары, возможно, стоит рассматривать в качестве удачных событий и напоминания, насколько хаотичными являются планетные системы. Вспомним хотя бы, что согласно наиболее популярной теории Луна также сформировалась после сильного удара Земли с неизвестным крупным небесным телом. Наша система может быть уникальной во многих отношениях (наличие жизни, крупные удары). Но мы лишь приоткрыли двери к другим мирам, так что исследователи не опускают рук и продолжают искать ответы.