Күнге ең жақын орналасқан алғашқы планета — Меркурий — Күн жүйесіндегі басқа жер тәрізді денелерден айтарлықтай ерекшеленеді. Оның массасының шамамен 70%-ын темір ядро құрайды, ал мантиясы өте жұқа. Дәстүрлі планета түзілу теориялары мұндай құрылымды әртүрлі массалы объектілердің соқтығысуының нәтижесі деп түсіндіреді. Алайда жақында ғалымдар тобы жаңа гипотеза ұсынды: Меркурий, ең ықтимал, ұқсас көлемдегі екі аспан денесінің, яғни екі протопланетаның соқтығысуынан пайда болған.

Меркурийдің жұмбағы

Меркурий Күн жүйесіндегі ең құпиялы планеталардың бірі болып қала береді. Диаметрі небәрі 4880 километр болса да, оның тығыздығы Жер мен Шолпанмен салыстыруға болады. 2011–2015 жылдары «Мессенджер» зонды жинаған деректер Меркурийдің мантиясы мен бетінде ұшпа элементтердің сақталғанын көрсетті. Бұл оның пайда болуын түсіндіруді қиындатады, себебі күшті соқтығыстар немесе булану кезінде заттардың едәуір бөлігі жоғалуы тиіс еді.

Шығу тегі туралы жаңа гипотеза

2025 жылдың наурызында Бразилия, Германия және Франция астрономдары Меркурий өзінің қазіргі келбетін «прото-Меркурий» деп аталатын, массасы Марстың массасынан 2–6 есе үлкен объектімен соқтығысқаннан кейін алған болуы мүмкін деп болжады. Бұл оқиға, болжам бойынша, Күн жүйесінің алғашқы ондаған миллион жылында орын алған. Гипотезаға сәйкес, апатты соқтығысу нәтижесінде Меркурий қабығы мен мантиясының көп бөлігін жоғалтқан.

Париж Жер физикасы институтының Патрик Франко жетекшілігіндегі халықаралық зерттеушілер тобы компьютерлік модельдеу арқылы ең ықтимал сценарий — Күн жүйесінің түзілуінің кеш кезеңінде бірдей көлем мен массадағы екі протопланетаның «сырғып өту» соқтығысуы екенін көрсетті.

Модельдеу нәтижелері

Белгілі бір жылдамдықта (22,3 км/с) және бұрышта (32,5°) соқтығысқанда, объектілердің бірі мантиясының едәуір бөлігін жоғалтып, темір ядросы басым аспан денесіне айналады. Алынған объектінің массасы мен құрамы қазіргі Меркуриймен 5% дәлдікпен сәйкес келеді. Бұдан бөлек, осындай ұқсас массадағы денелердің соқтығысуы планета түзілу модельдерінде экзотикалық сценарийлерге қарағанда әлдеқайда жиі кездеседі.

Авторлар мұндай сценарийдің сәттілігі бірнеше факторға байланысты екенін атап өтеді: бұрыш немесе жылдамдықтағы аздаған өзгерістер мантияның аз ғана жоғалуына немесе денелердің толық бірігуіне әкелуі мүмкін. Қарапайым тілмен айтқанда, Меркурий, ең ықтимал, сирек, бірақ мүмкін оқиғаның нәтижесінде пайда болған. Зерттеу нәтижелері Nature Astronomy журналында жарияланды.

Ашық сұрақтар мен сын

Алайда жаңа модель күшті соққыдан кейін Меркурийдің бетінде ұшпа заттардың қалай сақталғанын түсіндірмейді. Бұл әсіресе түсініксіз, себебі кометалар Меркурий орбитасына өте сирек жетеді (Жер орбитасына қарағанда әлдеқайда сирек). Меркурий кейінірек — мысалы, кометалар немесе ғарыштық шаң түскенде — ұшпа элементтерді ала алды ма, жоқ па, және ұсынылған сценарий планетаның қазіргі орны мен құрылымына сәйкес келе ме, соны анықтау үшін Франко мен әріптестері сынықтардың динамикалық эволюциясын модельдеуді жоспарлап отыр.

Кейбір астрономдар алып соқтығыс гипотезасын сынға алып, мұндай оқиғалардың планеталар үшін ықтималдығы астероидтарға қарағанда әлдеқайда төмен екенін, себебі ол денелердің көлеміне пропорционалды азаятынын ескертеді. Дегенмен, соңғы жылдары алып соқтығыстар туралы гипотезалар тек Жерге (Айдың пайда болуы) ғана емес, Шолпан, Меркурий және Плутонға да ұсынылып жүр. Егер осы болжамдардың бәрі рас болса, Күн жүйесінде бірден бірнеше өте сирек оқиға орын алған болар еді.