Sciencemag.cz
Doporučujeme
Vznik Merkuru zůstává nevyřešenou záhadou. Planeta nejblíže Slunci má neúměrně velké kovové jádro, které tvoří asi 70 % její hmotnosti, a relativně malý skalnatý plášť. Dosud nejrozšířenějším vysvětlením této situace bylo, že Merkur ztratil velkou část své kůry a pláště po katastrofické srážce s dalším velkým tělesem. Dynamické simulace však ukazují, že tento typ srážky těles s velmi odlišnou hmotností je extrémně vzácný. Nová studie proto navrhuje alternativní vysvětlení založené na typu události, která byla v raném slunečním systému mnohem častější – srážce těles podobné hmotnosti.
„Prostřednictvím simulace ukazujeme, že vznik Merkuru nevyžaduje výjimečné události. Jeho složení lze vysvětlit těsným střetem dvou protoplanet podobné hmotnosti. Ze statistického a dynamického hlediska je to mnohem pravděpodobnější scénář,“ říká hlavní autor studie Patrick Franco (aktuálně na francouzském Institut de Physique du Globe de Paris).
K této možné srážce by došlo v relativně pozdní fázi formování Sluneční soustavy, kdy skalnatá tělesa podobné velikosti soupeřila o prostor ve vnitřních oblastech blíže ke Slunci, uvádí průvodní tisková zpráva brazilského FAPESF.
K rekonstrukci tohoto hypotetického scénáře použili vědci výpočetní numerickou metodu zvanou „vyhlazená částicová hydrodynamika“ (smoothed particle hydrodynamics, SPH). SPH dokáže simulovat plyny, kapaliny a pevné materiály v pohybu, zejména v kontextech zahrnujících velké deformace, srážky nebo fragmentace. Metoda se široce používá v kosmologii, astrofyzice a planetární dynamice, stejně jako v inženýrství a počítačové grafice.
Navržený model pomáhá vysvětlit, proč má Merkur nízkou celkovou hmotnost navzdory svému velkému kovovému jádru a proč si zachovává pouze tenkou vrstvu horninového materiálu. „Předpokládali jsme, že Merkur měl zpočátku podobné složení jako ostatní terestrické planety. Srážka by odstranila až 60 % jeho původního pláště, což by vysvětlovalo současná zvýšený obsah kovů,“ vysvětluje Patrick Franco.
V těchto scénářích je materiál odtržený při srážce znovu začleněn samotnou planetou. Pokud by tomu tak bylo, Merkur by nevykazoval současnou disproporci mezi jádrem a pláštěm. Ale v modelu, který navrhujeme, může být v závislosti na počátečních podmínkách část odtrženého materiálu vyvržena a nikdy se nevrátit, což zachovává disproporci mezi jádrem a pláštěm.
Zůstává pak samozřejmě otázka, kam se vyvržený materiál poděl. Pokud k nárazu došlo v blízkých oběžných drahách, jednou z možností je, že tento materiál byl začleněn do jiné vznikající planety, možná Venuše.
Patrick Franco et al, Formation of Mercury by a grazing giant collision involving similar-mass bodies, Nature Astronomy (2025). DOI: 10.1038/s41550-025-02582-y. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2503.02826
Zdroj: FAPESF (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo) / Phys.org, přeloženo / zkráceno
