Первая планета от Солнца — Меркурий — заметно отличается от других землеподобных тел Солнечной системы. Около 70% его массы составляет железное ядро, а мантия у планеты очень тонкая. Традиционные теории формирования планет объясняют такую структуру результатом столкновений с объектами разной массы. Однако недавно группа ученых выдвинула новую гипотезу: вероятнее всего, Меркурий сформировался в результате столкновения двух небесных тел схожих размеров, то есть двух протопланет.

Загадка Меркурия

Меркурий остается одной из самых таинственных планет Солнечной системы. При диаметре всего 4880 километров его плотность сопоставима с Землей и Венерой. Данные, полученные зондом «Мессенджер» в 2011–2015 годах, показали, что в мантии и на поверхности Меркурия сохранились летучие элементы. Это усложняет объяснение его происхождения, ведь при мощных столкновениях или испарении значительная часть веществ должна была исчезнуть.

Новая гипотеза происхождения

В марте 2025 года астрономы из Бразилии, Германии и Франции предположили, что Меркурий приобрел свой нынешний облик после столкновения с так называемым «прото-Меркурием» — объектом, масса которого была в 2–6 раз больше массы Марса. Это событие, вероятно, произошло в первые десятки миллионов лет существования Солнечной системы. Согласно гипотезе, в результате катастрофического столкновения Меркурий потерял большую часть коры и мантии.

Международная исследовательская группа под руководством Патрика Франко из Парижского института физики Земли с помощью компьютерного моделирования показала, что наиболее вероятный сценарий — это «скользящее» столкновение двух протопланет одинакового размера и массы на поздних этапах формирования Солнечной системы.

Результаты моделирования

При определённых скоростях (22,3 км/с) и углах (32,5°) столкновения один из объектов терял значительную часть мантии, превращаясь в небесное тело с преобладающим железным ядром. Масса и состав получившегося объекта совпадали с современным Меркурием с точностью до 5%. Более того, такие столкновения между телами близкой массы встречаются в моделях формирования планет гораздо чаще, чем экзотические сценарии.

Авторы отмечают, что успех такого сценария зависит от ряда факторов: даже небольшие изменения угла или скорости могли привести либо к незначительным потерям мантии, либо к полному слиянию тел. Проще говоря, Меркурий, вероятно, возник в результате уникального, но вполне возможного события. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Открытые вопросы и критика

Однако новая модель не объясняет, почему после столь мощного удара на поверхности Меркурия сохранились летучие вещества. Это особенно сложно понять, учитывая, что кометы крайне редко достигают орбиты Меркурия (намного реже, чем орбиты Земли). Чтобы выяснить, мог ли Меркурий получить летучие элементы позже — например, при падении комет или космической пыли, — а также проверить, согласуется ли предложенный сценарий с современным положением и строением планеты, Франко и его коллеги планируют смоделировать динамическую эволюцию обломков.

Некоторые астрономы критикуют гипотезу гигантского столкновения, напоминая, что вероятность таких событий для планет значительно ниже, чем для астероидов, поскольку она уменьшается пропорционально размеру тел. Тем не менее, в последние годы гипотезы о гигантских столкновениях выдвигались не только для Земли (образование Луны), но и для Венеры, Меркурия и Плутона. Если бы все эти предположения оказались верны, в Солнечной системе произошло бы сразу несколько крайне маловероятных событий.