Французские исследователи считают, что миллиарды лет назад планета столкнулась с почти равным по массе «близнецом».
У Меркурия ядро занимает около 70% массы — а это в разы больше, чем у Земли. Такая диспропорция давно сбивает астрономов с толку.
Долгое время учёные предполагали: в ранней Солнечной системе в Меркурий врезался гигантский астероид и снёс большую часть мантии. Но новая работа Института физики Земли в Париже и Университета Париж Сите указывает на другой сценарий.
По их расчётам, Меркурий столкнулся с объектом почти такой же массы. Удар был скользящим и не слишком быстрым — под углом 32,5°. В результате планета потеряла до 60% мантии, а ядро сохранило свои пропорции.
Диаметр Меркурия — около 2400 км, из них 1800 км приходится на ядро. У Земли диаметр примерно 12 700 км, а ядро достигает 7000 км.
(Слева: НАСА–APL / Справа: IsadoraofIbiza — File:Earth poster.svg, CC BY 3.0)
Mercury is about 2,400 km in diameter and has an 1,800 km core. Earth is about 12,700 km in diameter and has a core about 7,000 km in diameter. (Left: NASA-APL/ Right: By IsadoraofIbiza — File:Earth poster.svg, CC BY 3.0)
Учёные смоделировали этот процесс методом гидродинамики сглаженных частиц и получили массу Меркурия (0,055 массы Земли) с погрешностью меньше 5%. Такой сценарий, по их мнению, куда правдоподобнее: в молодой Солнечной системе столкновения равных по массе протопланет встречались чаще, чем удары малышей по гигантам.
Выброшенные породы не вернулись обратно, а могли уйти в космос или осесть на соседних зародышах планет, например на Венере. Это объясняет, почему у Меркурия сохранилось непропорционально большое металлическое ядро.
На этих кадрах из компьютерного моделирования показано, как происходило столкновение. «Прото-Меркурий с массой 0,13 земной изображён розовой мантией и бирюзовым ядром. Объект-мишень показан с красной мантией и жёлтым ядром», — поясняют авторы. Удар был относительно слабым, угол столкновения составил 32,5 градуса. Кадры (b) и (c) демонстрируют момент удара и выброс вещества, а на (d) показан сформировавшийся «кандидат в Меркурии» с массой 0,056 земной — почти как у настоящей планеты (0,055).
(Franco и др., NatAstr., 2025)
These screenshots from the simulations show how the impact event played out. «The proto-Mercury (0.13 M⊕) is represented by a pink mantle and a turquoise core. The target is represented by a red mantle and a yellow core,» the authors explain. The impact velocity is relatively low and the impact angle is 32.5 degrees. (b) and (c) show the impact and material being blasted away. (d) shows the Mercury candidate with 0.056 Earth masses, very close to the measured 0.055 Earth masses. (Franco et al., NatAstr., 2025)
Дальше дело за проверкой. Геохимики ждут образцы метеоритов и породы с поверхности Меркурия. Помочь должен японский зонд BepiColombo — он достигнет планеты через год и даст самые точные данные о её внутреннем строении.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
