Большая плотность и массивность Меркурия много лет вызывают вопрос о его происхождении. Недавно астрономы пришли к выводу, что планета изначально была вдвое массивнее, но утратила половину своего вещества при столкновении с другой планетой. Предположительно, второй участник космической катастрофы по массе был гораздо меньше Земли.
Меркурий почти в полтора раза крупнее Луны, но в четыре с половиной раза массивнее. При своем диаметре в 4880 километров по плотности он сравним с Землей и Венерой. Планетологи считают, что 70 процентов массы этой планеты составляет железное ядро, остальное — тонкий силикатный слой. Летавший вокруг планеты в 2011-2015 годах зонд Messenger обнаружил, что в этой оболочке до сих пор сохраняется небольшое количество летучих веществ.
Ученые сомневаются, что Меркурий сформировался именно таким. Есть версия, что на самом деле это остаток бывшей планеты — по большей части ее ядро. Возникает вопрос о причинах разрушения планеты. Вероятно, она «выжжена» Солнцем, но исследователи рассматривают и альтернативный вариант — столкновение с другим крупным небесным телом. С каким именно, попытались недавно рассчитать астрономы из Бразилии, Германии и Франции. Своими выводами они поделились в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.
Исследователи объяснили, что ранее предполагалось образование Меркурия при столкновении миров с большой разницей масс. К примеру, есть версия, что Меркурий изначально был вдвое массивнее и ударился в небесное тело в шесть раз меньше него. Но тогда, по расчетам, у него должна быть гораздо более вытянутая орбита.
Другая версия гласит, что вторая планета была примерно как Земля (а значит, и Венера), а между ней и планетой-прародительницей Меркурия произошло не «лобовое» столкновение — они ударились друг о друга по касательной. Правда, с этой гипотезой тоже есть проблема: вычисления показывают, что в таком случае они могли просто слиться воедино.
В новом исследовании ученые предложили в качестве участников аварии «прото-Меркурий» в 2,36 раза массивнее Меркурия нынешнего и планету с массой от 0,2 до 0,6 Земли. Это примерно в два-шесть раз «тяжелее» современного Марса. Как показало моделирование, планеты должны были лететь друг к другу на относительной скорости около 20-30 километров в секунду и столкнуться под углом приблизительно от 31 до 41 градуса. Согласно сложившемуся сценарию, Меркурий мог стать таким, как сейчас, всего через 35 часов после столкновения или даже быстрее.
По мнению астрономов, это произошло с ним в первые десятки миллионов лет существования Солнечной системы, когда миры только формировались. Предполагаемое место катастрофы — гораздо дальше нынешней орбиты Меркурия: примерно там, где сейчас орбита Венеры или даже Земли.