Астрономы приблизились к пониманию того, как образовался Меркурий

Моделирование формирования Солнечной системы было в значительной степени успешным. Оно способно воспроизводить положения всех крупных планет вместе с их орбитальными параметрами. Но при текущем моделировании крайне сложно правильно определить массы четырех планет земной группы, особенно Меркурия. Новое исследование предполагает, что нам нужно уделять больше внимания планетам-гигантам, чтобы понять эволюцию планет поменьше.

Из всех каменистых планет внутренней части Солнечной системы Меркурий – самая странная. Меркурий не только обладает наименьшей массой, но и имеет очень большое ядро относительно своего размера. Это представляет серьезную проблему для моделирования формирования планет, потому что трудно построить такое большое ядро, не вырастив вместе с ним крупную планету.

Команда астрономов недавно исследовала несколько возможных объяснений странных свойств Меркурия, выполнив моделирование формирования Солнечной системы.

На заре существования Солнечной системы вместо аккуратного ряда планет у нас был протопланетный диск, состоящий из газа и пыли. В этот диск были встроены десятки планетезималей, которые в конечном итоге столкнулись, слились и превратились в планеты.

Астрономы полагают, что на внутреннем краю протопланетного диска, вероятно, относительно не хватало материала. Кроме того, в той молодой системе планеты-гиганты не появлялись на своих современных орбитах. Вместо этого они мигрировали с того места, где они первоначально сформировались, на свои нынешние позиции. Когда эти планеты-гиганты двигались, они дестабилизировали внутренний диск, потенциально удаляя еще больше материала.

Объединив эти идеи, астрономы смогли построить историю формирования Меркурия. Первоначально внутренний протопланетный диск содержал много планетезималей, но по мере того, как планеты-гиганты перемещались и мигрировали, они уносили с собой много материала, из которого строились планеты. Оставшиеся планетезимали сталкивались друг с другом, и в результате этих столкновений большое количество тяжелых металлов было выброшено на самую внутреннюю планету, создав большое ядро Меркурия.

Модели отразили размер ядра Меркурия, однако не смогли правильно определить общую массу планеты. В результате моделирования обычно получался Меркурий, который был в два-четыре раза массивнее, чем он есть на самом деле.

Остается открытым вопрос о том, как появился Меркурий. Астрономы подозревают, что нам нужно более тщательно изучить химические свойства протопланетного диска.