Согласно результатам нового исследования, непропорционально массивное ядро Меркурия может быть результатом мощного магнитного влияния Солнца, а не следствием катастрофического столкновения с другим телом в древнем прошлом.
С момента появления космических полетов человечество отправило всего три космических корабля, чтобы разгадать секреты Меркурия, самой внутренней планеты нашей солнечной системы. В 1970-х годах космический корабль НАСА «Маринер-10» (Mariner 10) совершил три отдельных облета планеты, сделав снимки с высоким разрешением и передав данные о магнитном поле Меркурия.
Спустя десятилетия, 17 марта 2011 года, американская автоматическая межпланетная станция «Мессенджер» (англ. MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging — MESSENGER) стала первым зондом, вышедшим на орбиту вокруг Меркурия. Затем она провела четыре года, описывая инопланетный мир в беспрецедентных деталях. Между тем, совместная европейско-японская автоматическая миссия BepiColombo все еще находится на пути к планете и должна прибыть в конце 2025 года.
В результате этих усилий астрономы многое узнали о Меркурии, но он по-прежнему таит в себе множество загадок, которые научное сообщество еще не решило.
Одна из таких загадок связана с внутренней структурой планеты. Анализ данных, собранных с помощью орбитального космического корабля и детального измерения гравитационной сигнатуры Меркурия, в прошлом показал, что планета имеет непропорционально массивное железное ядро по сравнению с размером ее мантии.
Чтобы быть более конкретными, по оценкам, ядро составляет примерно три четверти массы Меркурия и имеет радиус примерно 2074 км, в то время как скалистая внешняя оболочка планеты имеет глубину всего 400 км. Это делает ее второй по плотности планетой в Солнечной системе.
До сих пор ведущая теория о том, почему Меркурий имеет такое необычно большое ядро для такой крошечной планеты, основывалась на идее о том, что когда-то это была гораздо более крупная планета, которая когда-то в далеком прошлом пострадала от столкновения планет. Согласно этой теории, катастрофической силы взаимодействия было бы достаточно, чтобы отделить большую часть внешней оболочки Меркурия, оставив после себя неглубокую мантию, покрывающую некогда большую планету.
Однако, согласно новому исследованию, необычная структура Меркурия на самом деле может быть результатом естественного влияния магнитного поля Солнца.
Авторы создали новую компьютерную модель первичного облака пыли и газа, из которых в конечном итоге должны были образоваться планеты Солнечной системы, и смоделировали влияние магнитного поля молодого Солнца на вращающуюся массу. Было обнаружено, что магнитное влияние нашей родительской звезды сближает частицы железа, встроенные по всему облаку ближе. Это привело к тому, что планеты, которые сформировались ближе всего к Солнцу, имели значительно большее железное ядро, чем те, которые однажды вращались по орбите в более отдаленных уголках Солнечной системы.
Исследователи объединили свою модель с более ранними исследованиями формирования планет, чтобы рассчитать скорость, с которой материал будет притягиваться к Солнцу. Они обнаружили, что состав планет, предсказанный их моделью, хорошо коррелирует с реальными планетами, которые составляют нашу Солнечную систему в наши дни.
Наряду с тем, чтобы пролить свет на то, как наша домашняя солнечная система объединилась и впоследствии созрела, новое исследование также может иметь важные последствия для астрономов, надеющихся получить более полное представление о далеких экзопланетах, разбросанных по всей галактике.
«Вы больше не можете просто сказать: 'О, состав звезды выглядит так, поэтому планеты вокруг нее должны выглядеть так», - пояснил Уильям МакДонаф, профессор геологии из Университета Мэриленда и один из авторов нового исследования. «Теперь вы должны сказать: 'На каждой планете могло быть больше или меньше железа, в зависимости от магнитных свойств звезды на раннем этапе роста Солнечной системы»».
Команда теперь ищет инопланетную звездную систему, в которой, как известно, вращаются скалистые планеты, с помощью которой они могут дополнительно проверить свою теорию.
Статья опубликована в журнале Progress in Earth and Planetary Science.
Источник: New Atlas / University of Maryland
