Меркурий, самая маленькая и близкая к Солнцу планета, долгое время оставался загадкой для ученых. Главный вопрос заключался в его строении: почему у этой крошечной планеты такое тяжелое ядро? Оно составляет около 70% от всей массы Меркурия, что гораздо больше, чем у Земли (30%) или Марса (25%). Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, возможно, нашло разгадку.

Долгое время считалось, что Меркурий когда-то столкнулся с крупным небесным телом, которое буквально «сорвало» с него внешние слои (кору и мантию), оставив лишь массивное металлическое ядро. Однако у этой теории был серьезный изъян. Компьютерное моделирование показывало, что столкновения объектов с очень разной массой в молодой Солнечной системе были крайне редки.

Группа исследователей под руководством Патрика Франко из Института физики Земли в Париже (Франция) предложила новое и правдоподобное объяснение. Ученые предположили, что Меркурий мог сформироваться в результате столкновения не с гигантским астероидом, а с другой протопланетой схожего размера.

«Наша работа показала, что для формирования Меркурия не нужны исключительные столкновения. Достаточно объекта сходной массы. Это более правдоподобный сценарий», — пояснил Патрик Франко.

Ранняя Солнечная система, по словам ученого, была хаотичным местом, где множество «зародышей» планет сталкивались и боролись за место под Солнцем. В таких условиях столкновения объектов примерно одинаковой массы были обычным делом. Чтобы проверить свою идею, исследователи создали компьютерную модель, которая позволила с высокой точностью представить процессы столкновения небесных тел.

«Мы обнаружили, что можно с высокой точностью воспроизвести как общую массу Меркурия, так и его необычное соотношение металлов и силикатов. Погрешность модели составила менее 5%», — отметил Франко.

Ключевым моментом нового сценария является то, что столкновение было «скользящим». Из-за него Меркурий потерял до 60% своей первоначальной мантии, которая состояла из более легких силикатов. Тяжелое металлическое ядро при этом сохранилось. Выброшенное вещество, в отличие от старой теории, не вернулось обратно на планету, а было рассеяно в пространстве или, возможно, даже «захвачено» формирующейся поблизости Венерой.

Окончательно подтвердить или опровергнуть эту гипотезу помогут только прямые исследования планеты. Именно на это нацелена совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) «БепиКоломбо». Два орбитальных аппарата миссии должны выйти на орбиту Меркурия в 2026 году.