Oamenii de ştiinţă vorbesc despre o coliziune cu o planetă de dimensiunea Pământului, impact ce a spulberat în spaţiu o mare parte din mantaua planetei, explicând de ce Mercur, o lume mică şi arsă de Soare, are un nucleu din fier atât de mare în comparaţie cu restul planetei. Cercetătorii susţin că nucleul planetei Mercur reprezintă aproximativ 60% din masa sa. Prin comparaţie, în cazul Pământului dar şi al celorlalte planete telurice din sistemul nostru solar, Venus şi Marte, nucleul reprezintă doar 30% din masa planetară totală.
Chiar înainte ca sonda MESSENGER, aparţinând NASA (acronimul de la MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging), să intre pe orbita lui Mercur, în martie 2011, mulţi oameni de ştiinţă erau de părere că mantaua acestei planete a fost spulberată de o coliziune de proporţii gigantice, însă conform acestui scenariu, crusta planetei nu ar mai fi trebuit să conţină elemente uşoare.
"Atunci când MESSENGER a ajuns la Mercur, am descoperit o abundenţă neaşteptată (în crustă) a unor elemente moderat volatile, aşa cum este potasiul şi sulful", explică unul dintre responsabilii misiunii MESSENGER, Patrick Peplowski, cercetător la Laboratorul de Fizică Aplicată din cadrul Universităţii John Hopkins. "De atunci am observat şi existenţa în concentraţii ridicate a sodiului şi a clorului, elemente care nu ar fi trebuit să mai existe în crusta lui Mercur. Acest lucru ne-a pus pe gânduri: cum este posibil ca o planetă să fie, în acelaşi timp, bogată în elemente cu volatilitate moderată dar şi să aibă un nucleu uriaş din fier? Foarte mulţi oameni de ştiinţă şi-au bătut capul cu această problemă în ultimii ani", a mai adăugat el.
Răspunsul ar putea veni de la natura impactului sau a impacturilor pe care le-a suferit Mercur la scurt timp după formarea sa ca planetă, în urmă cu aproximativ 4,5 miliarde de ani.
În cadrul noului studiu, Erik Asphaug de la Universitatea Statului Arizona, şi Andreas Reufer, de la Universitatea din Berna, Elveţia, au derulat o serie de modele computerizate ale ciocnirilor posibile de la începuturile sistemului solar. Conform celor doi, aceste ciocniri au fost de tipul "hit and run" — corpurile respective s-au ciocnit şi au deviat unul din celălalt, rezultatul fiind uneori aruncarea unuia dintre corpuri de pe orbită, în timp ce celălalt adună resturile rămase după impact. O astfel de coliziune ar fi putut reprezenta actul de naştere al planetelor Mercur şi Marte, dar şi al unor asteroizi mari, aşa cum sunt Vesta şi Psyche.
Conform acestui model al impactului de tip "hit-and-run", uneori corpul de impact, care ar fi avut mai multe substanţe volatile în compoziţia sa, ia locul pe orbită al corpului ţintă, şi apoi trece printr-o etapă de ciocniri repetate la rândul său. Aceste ciocniri ulterioare au ca efect desprinderea unui volum suplimentar de materie din mantaua noii planete. "Dacă ne uităm la ciocnirile dintre două corpuri, corpul de impact suferă de obicei modificări mai mari decât corpul ţintă. Am încercat să aplicăm această idee şi în cazul lui Mercur. Ce ar fi dacă Mercur ar fi corpul de impact şi nu corpul ţintă?", s-a întrebat Andreas Reufer.
În urma simulărilor computerizate cei doi oameni de ştiinţă au ajuns la concluzia că o planetă ca Mercur se naşte atunci când corpul de impact este de aproximativ 4,5 ori mai mare decât este în prezent această planetă şi loveşte o protoplanetă care avea 0,85 mase terestre, cu o viteză de aproape trei ori mai mare decât viteza de evadare reciprocă de pe orbită, sub un unghi de impact de aproximativ 34 de grade. Mercur are în prezent o masă echivalentă cu 0,055 mase terestre. Conform acestui model, materia aruncată în spaţiu în urma impactului începe să se adune pe cele două corpuri implicate în impact, chiar dacă acestea continuă să se deplaseze pe traiectorii diferite. Marea majoritate a materiei — în mare parte elemente mai uşoare, din manta, va cădea înapoi pe corpul ţintă. Astfel, corpul de impact va sfârşi prin a fi mai bogat în metale decât a fost înaintea impactului, dar tot va rămâne şi cu o cantitate importantă de elemente volatile.
Şi această explicaţie lasă însă în urmă suficiente întrebări pentru studiile ulterioare: "De unde a venit obiectul masiv care a lovit planeta Mercur? Unde se află el acum? Care a fost efectul încălzirii puternice din urma impactului asupra compoziţiei lui Mercur?", punctează cei doi cercetători.
Studiul a fost publicat în ultimul număr al revistei Nature Geoscience.
