Astronomen haben eine mögliche Lösung für das Problem der Wiederablagerung der Substanz gefunden, die durch die Kollision von Merkur mit einem großen Körper zurück auf die Oberfläche des Planeten geschleudert wurde. Es stellte sich heraus, dass es durch einen starken Sternwind der jungen Sonne im Weltraum zerstreut werden könnte. Der Artikel wurde im Planetary Science Journal veröffentlicht.
Merkur hat einen ungewöhnlich großen eisenhaltigen Kern, dessen Radius mehr als 80 Prozent des Radius des Planeten beträgt (für die Erde zum Beispiel sind dieser Wert 50 Prozent), was die Schüttdichte des Planeten hoch macht. Zur Erklärung des Ursprungs von Merkur und seiner ungewöhnlichen Eigenschaften werden seit mehreren Jahrzehnten viele Hypothesen aufgestellt, die darauf hindeuten, dass der Planet entweder ursprünglich aus dem Material einer protoplanetaren Scheibe, in der mehr Eisen als Silikate enthalten war, oder aus einem Substanz, die in ihrer Zusammensetzung Chondriten ähnelt. In den ersten hundert Millionen Jahren nach seiner Entstehung erfuhr der Planet jedoch eine Kollision mit einem großen Körper, dessen Größe zwischen einem und sechstausend Kilometer betragen konnte, was zum Verlust der meisten äußere Schichten.
Christopher Spalding von der Yale University und Fred Adams von der University of Michigan beschlossen, das mit der Aufpralltheorie verbundene Problem zu untersuchen, das darin besteht, dass ein erheblicher Teil des verdampften Materials aus der Kollision von Merkur zu festen kugelförmigen Partikeln von Zentimetergrößen kondensiert sein sollte und auf Bahnen bleiben, die Merkur kreuzen, was innerhalb von zehn Millionen Jahren zu einer erneuten Ablagerung dieser Substanz auf der Planetenoberfläche führen würde. Wissenschaftler stellten die Hypothese auf, dass der Sonnenwinddruck das vom Merkur ausgestoßene Material effektiv entfernen könnte. Um diese Idee zu testen, bauten Astronomen ein Modell, in dem zentimetergroße Partikel des Silikatmantels, die von Merkur ausgestoßen wurden und sich auf einer heliozentrischen Umlaufbahn des Keplers bewegten, von einem stellaren Windfluss der jungen Sonne beeinflusst wurden, der 10-100-mal stärker war intensiver als die aktuelle.
Schema des in der Arbeit betrachteten physischen Szenarios.
Es stellte sich heraus, dass der Sonnenwind tatsächlich in der Lage war, in 0,1-1 Millionen Jahren das ausgestoßene Material von Merkur in größere Bahnen zu zerstreuen oder das ausgestoßene Material zu verdampfen und die Wiederablagerung des größten Teils davon auf dem Planeten zu verhindern. Die Effizienz dieses Prozesses hängt jedoch stark von der Partikelgröße ab, und der Anteil an großen Trümmern sowie die genauen Abmessungen der Impaktkörper und deren Anzahl sind unbekannt, und die Impakttheorie selbst ist noch immer umstritten. Dennoch zeigt die Arbeit, dass bei der Simulation solcher Ereignisse, auch bei der Untersuchung anderer Planetensysteme, der Einfluss des Sternwinds berücksichtigt werden sollte.
Ab Dezember 2025 werden zwei Sonden der europäisch-japanischen interplanetaren Station "BepiColombo", die kürzlich ihr erstes Gravitationsmanöver erfolgreich abgeschlossen und wissenschaftliche Instrumente kalibriert hat, den sonnennächsten Planeten untersuchen. Welche Geheimnisse von Merkur „BepiColombo“enthüllen soll, erfahren Sie in unserem Material „To Mercury for Water“.
