
水星的神秘妝容可能是兩個相似大小的原始球星之間的放牧“命中和運行”碰撞的結果,一項新的研究表明。
,這是我們太陽系中最小,最內向的星球,具有許多不尋常的特徵,這些特徵長期以來一直困擾科學家。儘管僅比地球的月亮大一點,但汞還是非常密集的。它擁有不成比例的大,鐵富的核心這構成了其質量的60%,這是地球,金星或火星等其他岩石行星的兩倍 - 挑戰了普遍接受的行星形成理論。
增加了來自神秘的數據在2011年至2015年之間繞過汞的Messenger探測器揭示地球的表面令人驚訝地富含揮發性元素,包括鉀,硫和鈉。如研究人員以前的理論,如果地球遭受了罕見的,單一的,巨大的影響,這些元素應該被剝奪。
一種可能的解釋是,年輕的水星與更大的原始星et劇烈碰撞。但是,追踪陸地行星形成的模擬表明,大小和質量非常不同的原子星際之間的碰撞是罕見的,促使科學家們尋求對汞如何在保留這些揮發物的同時如何丟失太多外部物質的替代解釋。
新的模擬表明,汞的異常妝容可能源於更頻繁的宇宙事件:與大小相當的原始星et的放牧碰撞。
“這種顯然的'幸運鏡頭'並不罕見,這可能正是汞創造的原因,”研究主作者帕特里克·佛朗哥巴黎行星物理研究所的天體物理學博士後研究員告訴《現場科學》。
佛朗哥說:“我們的工作加強了巨大影響不僅是行星形成的一部分的想法,實際上它們可能是塑造太陽系中行星最終結構的主要驅動因素。”他補充說,這些發現還引發了有關類似碰撞是否可能影響其他行星的問題。
研究人員於3月4日在發布給預印服務器ARXIV,尚未進行同行評審。
“影響的時機至關重要”
Franco和他的團隊的新模擬通過類似大小的Protoplanets之間的碰撞成功地重現了Mercury當前的內部結構和化學構成。值得注意的是,團隊發現碰撞發生的角度確定了原始儲物群體損失的質量量,一定的“瞥見”衝擊角度導致年輕世界失去了匹配其當今構圖所需的適當質量。
佛朗哥說:“最終,令我們驚訝的是,這種影響在解釋汞的異常結構的情況下有多麼有效,而無需考慮多次碰撞或極為罕見的條件。”
研究人員發現,在太陽系誕生後數千萬年內,在行星形成過程中需要相對較晚的碰撞發生,屆時,年輕的行星已經開發出不同的岩心和地幔。
佛朗哥說,這一次,水星與一個原子星際同伴的碰撞“可以選擇地剝離許多外層岩石層,而不會融化所有東西或過多地混合地球。”佛朗哥說。
佛朗哥說,當更多的碎屑保留在原球磁盤中時,可能會導致進一步的破壞性碰撞,這可能導致汞的積聚到更大的體內。 “影響的時機至關重要。”
模擬顯示,我們太陽系的特定區域也發揮了關鍵作用。在早期太陽系期間,金星和地球軌道之間的區域是一個混亂而擁擠的區域,岩石的身體經常碰撞。
該研究發現,像新研究中提出的類似大小的原始球星之間的“命中和運行”影響更有可能發生在這個擁擠的內部地區,而不是在水星當前的軌道上發生。
佛朗哥說:“這表明汞可能已經形成了更遠的地方,然後稍後向內移動,避免將其摻入其相撞的身體中。”
但是,Bepicolombo任務 - 日本航空航天勘探局(JAXA)和(() - 科學家說,目前是前往汞的途徑,預計將於2026年11月到達。該任務的數據很快可能會挑戰現有理論,並引發對水星形成和長期發展的進一步討論。
佛朗哥說:“關於其起源的辯論遠非解決。”