Астрономы Университета Мэриленда в США и Университета Тохоку в Японии предложили новое объяснение, почему у Меркурия большое ядро по сравнению с мантией. Ранее предполагалось, что причиной аномалии стали частые столкновения с другими космическими телами на ранних этапах существования Солнечной системы, в результате которых большая часть мантии была разрушена. Однако новая модель показывает, что это не так. О разгадке тайны формирования ядра самой близкой к Солнцу планеты рассказывается в журнале Progress in Earth and Planetary Science.
Ученые показали, что плотность, масса и содержание железа в ядре скалистой планеты зависит от удаленности ее орбиты от магнитного поля Солнца. По словам астрономов, существует градиент, при котором содержание металла в ядре падает с расстоянием планеты от родительской звезды. В ранней Солнечной системе, когда молодое Солнце было окружено облаком пыли и газа, частицы железа притягивались к центру магнитным полем Солнца.
Когда ранняя Солнечная система начала остывать, пыль и газ, которые не попали на Солнце, начали слипаться. Сгустки, расположенные ближе к Солнцу, подвергались воздействию более сильного магнитного поля и, таким образом, содержали больше железа, чем те, которые находились дальше от Солнца. Когда сгустки сливались и охлаждались, образуя вращающиеся планеты, железо опускалось к ядру.
Когда исследователи использовали эту модель для расчета содержания металлов и плотности у современных планет, они обнаружили, что предсказанные градиенты соответствуют наблюдаемой картине. У Меркурия имеется металлическое ядро, которое составляет около трех четвертей его массы. Ядра Земли и Венеры составляют лишь около одной трети общей массы планеты, а Марс, самая удаленная из каменистых планет, имеет небольшое ядро, которое составляет лишь около четверти его массы.
Для подтверждения новой гипотезы ученым нужно найти другую планетную систему со скалистыми планетами, расположенными на больших расстояниях от родительской звезды. Если плотность планет будет падать с расстоянием, как это происходит в Солнечной системе, исследователи смогут сделать окончательный вывод, что магнитное поле звезды влияет на формирование планет.
