Új elmélet magyarázza meg a Merkúr születését

A Merkúr a Naprendszer legkisebb bolygója, emellett pedig a csillagunkhoz legközelebb keringő tagja. A másik három belső bolygóhoz hasonlóan egy sziklás, kráterekkel teletűzdelt világ, amely hunyorítva némileg hasonlít a Holdra.

Pályája miatt szélsőséges hőmérséklet-ingadozásnak van kitéve, amely az éjjeli -180 °C-tól a perzselő 430 °C-ig terjed, ennek ellenére a pólusai közelében lévő, állandóan árnyékban lévő kráterekben még mindig található jég. 88 földi naponként kerüli meg a Napot, és mivel pályája egy részében nagyon közel van hozzá, ezért másfél keringésenként tesz meg egy fordulatot, írja a Universe Today.

Sok mindent tudtunk meg a jelenéről, de a múltjáról eddig szinte semmit

A Merkúr, a Naprendszer legbelső bolygója. Fotó: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

A Merkúrról sok mindent tudunk, de egy aspektus, ami eddig elkerülte a figyelmünket, az a kialakulásának története. Ennek megértése azonban kulcsfontosságú lenne szokatlan szerkezetének magyarázatához. A kutatók felvetették, hogy a bolygó egyedülálló geológiája egy hatalmas ütközés eredménye lehetett, amely eltávolította az eredeti kőzetköpeny nagy részét.

Míg a korábbi tanulmányok a nagyon különböző méretű objektumok közötti ütközésekre összpontosítottak, a legújabb számítógépes szimulációk szerint a hasonló méretű égitestek közötti ütközések a korai Naprendszerben bekövetkezett összes ütközés egyharmadát teszik ki. Egy ilyen esemény kulcsfontosságú lehetett a Merkúr geológiai történetében.

A brazíliai Nemzeti Obszervatórium Patrick Franco vezette kutatócsoportja számítógépes szimulációk segítségével vizsgálta, hogy a hasonló méretű égitestek közötti ütközések hogyan hozhattak létre egy Merkúr-szerű bolygót. A csapat egy konkrét, körülbelül 0,13 földtömegű és 30%-os vasösszetételű proto-Merkúrt használt szimulációikban, amely különböző tömegű és vastartalmú objektumokkal ütközött.

Az ütközési sebességek és szögek gondos szabályozásával a korai Naprendszerre jellemző forgatókönyveket vizsgálták, ügyelve arra, hogy a bolygó jelenlegi tömegének és összetételének megfelelő égitestet hozzanak létre. Azonban nem csak a legbelső bolygó jött létre hatalmas ütközésekből a Naprendszer hajnalán. Úgy gondolják, hogy hasonló ütközés vezetett a Hold kialakulásához, bár a körülmények merőben mások voltak.

Szimulálták a Merkúr kialakulását, méghozzá meglepően pontosan

A képen egy Hold méretű égitest nagy sebességgel csapódik egy Merkúr méretű égitestbe. Illusztráció: NASA/JPL-Caltech

A kutatók három számítógépes szimulációt futtattak le. Az első sorozatban a szokásos ütközési paramétereket használva nem sikerült Merkúr-szerű bolygót létrehozniuk, a második futtatás során viszont csökkentették a becsapódási szöget, hogy pusztítóbb ütközést hozzanak létre, és az eredmények ígéretesek voltak. A harmadik futtatás volt azonban a legsikeresebb, ezért különböző becsapódási paraméterek módosításával finomították a megközelítésüket. Ez a végső szimuláció egy olyan maradványbolygót eredményezett, amely 5%-ra közelítette meg a Merkúr jelenlegi tömegét, és amely vasmagjának aránya 0,65-0,75 volt, szemben a jelenleg ismert 0,7-es értékkel.

A tanulmány megmutatta, hogy a legmodernebb számítógépes szimulációk képesek az igazihoz nagyon hasonló bolygót létrehozni. Az ütközési szögek, sebességek és becsapódási tömegek módosításával a kutatók egy nagyon valószínű forgatókönyvet tártak fel a Merkúr keletkezésére vonatkozóan.

Az eredmények alapján arra lehet tehát következtetni, hogy a korai Naprendszerben két hasonló méretű protobolygó ütközése valószínűleg felelős a Merkúr egyedi tulajdonságaiért.

Érdemes elolvasni:

• Kutatóknak sikerült lemérniük a kvantum-összefonódás sebességét
• Ezeket a molekulákat kell keresnünk a világűrben, hogy életet találjunk
• Megtalálták az eddig észlelt legkisebb galaxist, ráadásul itt van a szomszédban