Le maquillage mystérieux de Mercury peut être le résultat d’une collision « à succès » de pâturage « entre deux protoplanets de taille similaire dans le système solaire précoce, suggère une nouvelle étude.
Mercurela planète la plus petite et la plus intérieure de notre système solaire, a un certain nombre de caractéristiques inhabituelles qui ont longtemps perplexe des scientifiques. En dépit d’être légèrement plus grand que la lune de la Terre, le mercure est extraordinairement dense. Il se vante de disproportionnellement Grand noyau riche en fer Cela représente environ 60% de sa masse – deux fois celle d’autres planètes rocheuses telles que la Terre, la Vénus ou Mars – remettant en question les théories couramment acceptées de la formation planétaire.
Ajoutant au mystère, les données de la sonde Messenger de la NASA, qui a orbité le mercure entre 2011 et 2015, révélé que la surface de la planète est étonnamment riche en éléments volatils, y compris le potassium, le soufre et le sodium. Ces éléments auraient dû être retirés si la planète a subi un impact rare, célibataire et massif dans sa jeunesse, comme les chercheurs ont déjà théorisé.
Une explication possible est que le jeune Mercury est violemment entré en collision avec un protoplanet beaucoup plus important. Cependant, les simulations traçant la formation de planète terrestre indiquent que les collisions entre les protoplanètes de tailles et masses très différentes sont rares, ce qui incite les scientifiques à rechercher des explications alternatives sur la façon dont le mercure aurait pu perdre autant de matériaux extérieurs tout en préservant ces volatiles.
Les nouvelles simulations suggèrent que le maquillage anormal de Mercure peut provenir d’un événement cosmique plus fréquent: une collision de pâturage avec un protoplanet de taille comparable.
« Ce genre de« tir chanceux »apparemment n’aurait pas été inhabituel – et c’est peut-être exactement ce qui a créé Mercury», auteur principal de l’étude Patrick Francoun chercheur postdoctoral en astrophysique de l’Institut Paris de physique planétaire, a déclaré à Live Science.
« Notre travail renforce l’idée que les impacts géants ne font pas seulement partie de la formation de planète – ils peuvent en fait être les principaux moteurs qui façonnent la structure finale des planètes dans le système solaire », a déclaré Franco. Les résultats soulèvent également des questions sur la question de savoir si des collisions similaires auraient pu façonner d’autres planètes, a-t-il ajouté.
Les chercheurs ont signalé leurs résultats le 4 mars dans un article publié sur le Server préimprimé Arxivqui n’a pas encore été évalué par des pairs.
« Le moment de l’impact est crucial »
Les nouvelles simulations de Franco et de son équipe ont réussi à recréer la structure interne actuelle de Mercury et la composition chimique par des collisions entre des protoplanets de taille similaire. Notamment, l’équipe a constaté que l’angle auquel la collision s’est produite a déterminé la quantité de masse perdue par le proto-mercure, avec certains angles d’impact de « regard », ce qui a permis au jeune monde de perdre juste la bonne quantité de masse nécessaire pour correspondre à sa composition actuelle.
« Ce qui nous a surpris, à la fin, c’est l’efficacité de ce type d’impact pour expliquer la structure inhabituelle de Mercury sans avoir besoin de considérer plusieurs collisions ou des conditions extrêmement rares », a déclaré Franco.
Les chercheurs ont constaté que la collision aurait dû se produire relativement tard dans le processus de formation de la planète, quelques dizaines de millions d’années après la naissance du système solaire, date à laquelle les jeunes planètes auraient déjà développé des noyaux et des manteau distincts.
La collision de Mercury avec un autre protoplanet à cette époque « peut éliminer sélectivement une grande partie de la couche rocheuse extérieure sans tout faire fondre ou mélanger trop la planète », a déclaré Franco.
Un impact antérieur, lorsque davantage de débris restaient dans le disque protoplanétaire, aurait pu entraîner des collisions perturbatrices supplémentaires, ce qui a potentiellement conduit à l’accrétion de Mercure dans un corps plus grand, a déclaré Franco. « Le moment de l’impact est crucial. »
La région particulière de notre système solaire où l’impact s’est produit a également joué un rôle clé, ont montré les simulations. La région entre les orbites de Vénus et de la Terre au cours du premier système solaire était une zone chaotique et bondée, où les corps rocheux sont fréquemment entrés en collision.
Un impact « à succès » entre des protoplanets de taille similaire, comme celui proposé dans la nouvelle étude, était beaucoup plus susceptible de se produire dans cette région intérieure encombrée plutôt que sur l’orbite actuelle de Mercury, a révélé l’étude.
« Cela suggère que le mercure peut s’être formé un peu plus loin, puis s’est déplacé vers l’intérieur plus tard, évitant d’être incorporé dans le corps avec lequel il est entré en collision », a déclaré Franco.
Cependant, la mission Bepicolombo – une mission conjointe de l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) et du Agence spatiale européenne (ESA) – est actuellement en route vers Mercure, avec son arrivée prévue en novembre 2026. Les données de cette mission pourraient bientôt remettre en question les théories existantes et déclencher une discussion plus approfondie de la formation de Mercure et de l’évolution à long terme, selon les scientifiques.
« Le débat sur ses origines est loin d’être réglé », a déclaré Franco.
