Столкновение планет-зародышей объяснило загадку Меркурия

Новое исследование предлагает альтернативное объяснение формирования Меркурия, самой маленькой и богатой металлами планеты Солнечной системы. Согласно работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, Меркурий мог образоваться в результате скользящего столкновения двух протопланет схожей массы, а не из-за катастрофического удара с гораздо более крупным телом, как считалось ранее.

Визуализация столкновения двух тел схожей массы, которое могло привести к формированию Меркурия. Автор: Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02582-y

Меркурий обладает аномально большим металлическим ядром, которое составляет около 70% его массы, и относительно тонкой каменной мантией. Ведущий автор исследования, астроном Патрик Франко, объяснил, что столкновения между телами схожих размеров в ранней Солнечной системе были статистически более вероятны, чем столкновения объектов с сильно различающейся массой.

«С помощью моделирования мы показали, что формирование Меркурия не требует исключительных столкновений. Скользящий удар между двумя протопланетами схожей массы может объяснить его состав. Это гораздо более правдоподобный сценарий с точки зрения статистики и динамики», — говорит Франко.

Ученые использовали вычислительный метод «сглаженной частичной гидродинамики» (SPH), чтобы смоделировать столкновение. Модель с погрешностью менее 5% точно воспроизвела как общую массу Меркурия, так и необычное соотношение металла и силикатов в его составе. Согласно этому сценарию, столкновение привело к потере до 60% первоначальной мантии будущего Меркурия, что и объясняет его высокую металличность.

Новая модель также решает проблему предыдущих гипотез, объясняя, куда делся выброшенный материал. «Если удар произошел на близких орбитах, существует вероятность, что это вещество было поглощено другой формирующейся планетой, возможно, Венерой», — предполагает исследователь.

Дальнейшие шаги включают сравнение с геохимическими данными метеоритов и образцами с миссии BepiColombo, что поможет углубить понимание процессов формирования каменистых планет.