Dlaczego Merkury jest taki dziwny? Naukowcy mają nową teorię

To niezwykle frustrujące, ale stosunkowo bliska nam pierwsza planeta od Słońca wciąż skrywa przed nami wiele tajemnic. Fakt, że niezwykle trudno się do niej dostać i przyjrzeć z bliska sprawia, że naukowcy wciąż nie mają wystarczająco dużo danych, aby jednoznacznie ustalić, jakim cudem ta mała planeta jest tak masywna.

Mamy tutaj wszystko: niewielkie rozmiary, niewiele większe od rozmiarów Księżyca, dużą masę, gigantyczne gęste i bogate w żelazo jądro, oraz mnóstwo lotnych pierwiastków na powierzchni. Jak na złość, wszystkie te cechy przeczą wszystkim tradycyjnym teoriom powstawania planet. Najnowsze badania wskazują jednak, że ta nietypowa budowa planety może być wynikiem kolizji dwóch protoplanet o podobnych rozmiarach na stosunkowo wczesnym — ale nie za wczesnym — etapie ewolucji Układu Słonecznego.

Czytaj także: Sonda BepiColombo przesłała na Ziemię nowe zdjęcia Merkurego. To jej ostatni przelot w pobliżu tej planety

Pomimo że Merkury jest tylko nieznacznie większy od Księżyca, jest on niezwykle gęsty. Około 60 proc. jego masy jest skoncentrowane w metalicznym jądrze — to dwa razy większa proporcja niż w innych planetach skalistych. Ta anomalia od dziesięcioleci zastanawia naukowców.

Sonda MESSENGER, która krążyła wokół Merkurego w latach 2011–2015 nie tylko nie rozwiązała tej zagadki, ale jeszcze ją pogłębiła. Sonda ujawniła bowiem, że na powierzchni Merkurego znajduje się zaskakująco dużo pierwiastków lotnych, takich jak potas, siarka i lód. Pierwiastki te zazwyczaj znikają po energetycznych zderzeniach. Wychodzi zatem na to, że Merkury nie mógł powstać w wyniku pojedynczego, masywnego zderzenia o wysokiej energii, jak proponowały niektóre starsze teorie.

Jedna z alternatywnych teorii zakładała, że ​​Merkury został uderzony przez znacznie większą protoplanetę, która zdarła jego zewnętrzne warstwy. Problem w tym, że takie zderzenia obiektów o bardzo różnych rozmiarach są niezwykle rzadkie we wczesnym Układzie Słonecznym. Trzeba było zatem poszukać innego wyjaśnienia.

Zespół naukowców z Instytutu Fizyki Planetarnej w Paryżu, przyjrzał się innemu rodzajowi zderzenia — muskające zderzenie między dwiema protoplanetami o podobnej wielkości.

Wykorzystując zaawansowane symulacje, zespół naukowców wykazał, że muśnięcie dwóch protoplanet o zbliżonych rozmiarach doskonale wyjaśnia obecną strukturę i skład Merkurego. Symulacje te wykazały, że kąt uderzenia odgrywał kluczową rolę. Otarcie się jednej protoplanety o drugą mogłoby usunąć dużą część zewnętrznej warstwy skalnej bez naruszania jądra lub przesadnego mieszania różnych warstw planety. Tego rodzaju zderzenie pozostawiłoby również lotne pierwiastki w dużej mierze w stanie nienaruszonym.

Czytaj także: Sonda BepiColombo zbliża się do Merkurego. ESA zmienia jej trajektorię lotu

Okazało się zatem, że pojedyncze zderzenie tego typu może odtworzyć praktycznie wszystkie obecnie obserwowane cechy planety.

Kluczowy jest tutaj także moment, w którym doszło do zderzenia. Badacze przekonują, że musiało do niego dojść kilkadziesiąt milionów lat po narodzeniu Układu Słonecznego, gdy planety skaliste miały już oddzielne jądro, płaszcz i skorupę. Tylko w ten sposób, z planety mogła zostać usunięta warstwa skorupy i płaszcza, pozostawiając całe masywne jądro, tym samym powodując wzrost proporcji masy jądra do reszty planety.

Ciekawy jest tutaj fakt, że symulacje wskazują, że do tego zderzenia musiało dojść między orbitą Wenus a orbitą Ziemi, a więc znacznie dalej niż obecnie znajduje się Merkury. Planeta ta zatem powstała dalej do Słońca, a dopiero po kolizji zbliżyła się do Słońca.

Wszystkie informacje powyżej zdają się przekonujące. Naukowcy jednak wciąż czekają na moment, w którym sonda BepiColombo dotrze do Merkurego, wejdzie na orbitę wokół planety i zacznie badać ją z bliska. Być może dostarczone przez nią dane pozwolą potwierdzić lub zaprzeczyć powyższą hipotezę. Jest na co czekać.

Artykuł Dlaczego Merkury jest taki dziwny? Naukowcy mają nową teorię pochodzi z serwisu PULS KOSMOSU.