Главная Новости Меркурий - это единственная выжившая из первых планет

Как образовался Меркурий?

Самая близкая к Солнцу планета, Меркурий, имеет ряд особенностей, которые затрудняют точное определение ее происхождения, пишет Альтернативная наука.

Новое исследование предполагает, что Меркурий мог быть единственной выжившей из группы планет, которые "родились" слишком близко к нашей звезде.

Как известно, наша Солнечная система образовалась из межзвездного облака газа и пыли. Большая часть массы этого облака в итоге сосредоточилась в Солнце, а остальная часть закрутилась вокруг светила, породив диск из газа и пыли, внутри которого и выросли планеты.

Пыль в этом диске состояла из зерен камня и металла, которые при столкновении слипались и образовывали все более крупные объекты.

Если диаметр этих масс камня и металла превышал сотни километров, их собственная гравитация выталкивала плотные элементы к центру объекта. Именно так внутренняя часть современных каменистых планет (Меркурий, Венера, Земля и Марс) разделилась на плотное металлическое ядро, состоящее в основном из железа и никеля, и более легкую каменную мантию.

Однако Меркурий является особенной планетой, поскольку его металлическое ядро чрезвычайно велико относительно его малых размеров. На первый взгляд, самое простое объяснение заключается в том, что во время своего формирования первая планета поглотила больше металла, но эта идея не согласуется с тем, что мы знаем о механизмах формирования планет.

Меркурий на фоне Солнца

Не исключено, что его прошлое было гораздо более бурным.

Краткая история Солнечной системы

Помимо большого размера ядра, Меркурий характеризуется тем, что содержит меньше летучих элементов, чем можно было бы ожидать.

Летучие элементы - это те, которые легко испаряются при высоких температурах, и в данном контексте к ним относятся не только кислород или азот, но и некоторые металлы с относительно низкой температурой кипения, такие, как калий, цезий и рубидий.

Эти особенности объясняются, если в прошлом Меркурий имел плотную каменистую мантию, причем его масса была в два раза больше, чем сегодня.

В течение первого миллиона лет истории Солнечной системы другое небесное тело должно было столкнуться с Меркурием и выбросить большую часть его мантии в космос. Хотя часть выброшенного каменистого материала упала бы обратно на планету, находящуюся так близко к Солнцу, солнечный ветер удалили бы обломки с его поверхности, не позволив планете восстановить прежнюю массу.

 

Данная гипотеза поясняет не только то, почему Меркурий имеет большое ядро, но и отсутствие на нем летучих веществ, поскольку очень высокие температуры, возникшие во время удара, позволили им улетучиться в космос.

Компютерна модель первых миллионов лет

В новом исследовании проведено компьютерное моделирование с целью воспроизведения того, как могла выглядеть Солнечная система в течение первых миллионов лет своего существования.

Для этого его авторы смоделировали множество вариантов Солнечной системы с разным количеством протопланет, а затем смоделировали эволюцию их орбит в течение миллионов лет.

Цель исследования заключалась в том, чтобы найти, какие комбинации вещества-массы приведут к появлению звездной системы, более похожей на нынешнюю, по прошествии долгого времени.

Результаты исследования показывают, что на ранних этапах существования Солнечная система могла содержать от 3 до 6 протопланет размером в Марс на расстоянии от 30 до 100 миллионов километров от Солнца - полоса, которую сегодня занимают Меркурий и Венера.

 

Во многих смоделированных сценариях несколько из первобытных небесных тел в конечном итоге сталкиваются и порождают планеты с характеристиками, подобными характеристикам Меркурия.

По материалам:

Matthew S. Clement et al. “Dynamical Avenues for Mercury’s Origin. I. The Lone Survivor of a Primordial Generation of Short-period Protoplanets ”. The Astronomical Journal, Volume 161, Number 5 2021