Возможно ли, что Меркурий столкнулся с Землей, создав таким образом Луну?

Недавно я услышал теорию о том, что Меркурий мог быть больше до массивного столкновения, которое уменьшило его и отправило на его нынешнюю орбиту. Я также слышал, что возможным объяснением образования Луны является столкновение Земли с планетой размером с Марс. Кроме того, похожие элементы есть и на Меркурии, и на Земле. Есть ли какое-либо направление исследований, которое исследует эту возможность, или это сразу же отклоняется по разным причинам?

Это просто педантизм в сторону FWIW. Имейте в виду, что в случае сценария гигантского столкновения то, что мы называем Землей и Луной, является результатом столкновения . Объекты, которые столкнулись, чтобы сформировать Землю и Луну, не включали Землю.

Ответы (1)

Последняя идея, о которой вы говорите, — это Гипотеза Гигантского Столкновения . Оказывается, сделать луну можно за несколько простых шагов (при правильных условиях):

  1. Заставьте группу протопланет летать по полухаотическим траекториям.
  2. Ударьте двумя из них вместе под углом 45°.
  3. Пусть части протопланет, которые не сливаются вместе, будут выброшены из получившейся планеты, а часть останется захваченной на орбите.
  4. Пусть эта оставшаяся материя образует луну.

Некоторые примечательные особенности гипотезы гигантского удара:

  • Ядра обеих протопланет остаются вместе; выбрасывается только внешний материал.
  • Большая часть материала остается в системе и не выходит наружу.
  • Два тела сильно изменились от удара. Другими словами, это не похоже на то, что один просто отдал часть себя другому.

Представьте себе, что более массивный Меркурий на ранних стадиях формирования Солнечной системы сталкивается с Землей. Для того, чтобы какая-то его часть выдержала удар, она должна приблизиться под довольно непрямым углом. Если он попадет под углом 45°, 60° или под другим большим углом, маловероятно, что кто-то из них выживет. Он должен попасть скользящим ударом. Это вполне возможно.

Полученная орбита будет иметь относительно высокий эксцентриситет, который с годами будет уменьшаться благодаря приливным силам. У Меркурия действительно очень высокий эксцентриситет орбиты, хотя, конечно, это не означает, что он подвергся такому столкновению.

Большая часть Меркурия будет удалена, оставив объект с большим ядром . Так обстоит дело с Меркурием сегодня. Однако это можно легко правдоподобно объяснить тем, что в него попала планетозималь меньшего размера (например, Benz et al. (1987) ; вы также упомянули об этом). Однако это можно интерпретировать как столкновение Меркурия и Земли.

Кроме того, похожие элементы есть и на Меркурии, и на Земле.

Оба имеют приличное количество силикатов, причем Меркурий имеет более высокий процент, чем Земля ; то же верно и для кислорода. Однако ртуть имеет высокое содержание железа. Скорее всего, это связано с тем, что его ядро ​​велико по сравнению с остальной частью планеты и богато железом. Гипотеза общего воздействия объясняет это.

Все это может быть использовано в пользу вашей идеи. Но Википедия приводит одно убийственное наблюдение:

MESSENGER обнаружил более высокие, чем ожидалось, уровни калия и серы на поверхности, предполагая, что гипотеза гигантского столкновения и испарения коры и мантии не произошли, потому что калий и сера были бы вытеснены экстремальной жарой этих событий. Полученные данные, по-видимому, подтверждают третью гипотезу [в соответствии с которой Меркурий образовался из солнечной туманности]; однако необходим дальнейший анализ данных.

Так что это большая проблема.

Здесь, между прочим, оказывается, что «гипотеза гигантского удара» относится к столкновению между Меркурием и другой протопланетой или планетезималью на раннем этапе его жизни; однако причины, предполагающие, что такого события не произошло, также можно использовать, чтобы предположить, что столкновения с Землей не было.

Вы также должны заставить такой объект перейти с орбиты с афелием по эту сторону Венеры на орбиту с ней по другую сторону. Я тоже думаю, что это очень большая проблема.
@BowlOfRed Это проблема ; ты прав. Я полагаю, что мог бы объяснить это взаимодействием с планетезималями и приливными силами.
@BowlOfRed Что ж, Меркурий легко тянет за собой другие планеты. Например, его орбита прецессирует на добрую долю градуса за столетие относительно инерциальной системы отсчета. И было высказано предположение, что его орбитальные параметры хаотически изменяются в очень короткие промежутки времени (например, иногда без эксцентриситета).
@ChrisWhite Несомненно, это возмущено. Проблема в том, чтобы отвлечь его от планеты и позволить обеим остаться.