LONDON (IT BOLTWISE) – Die Entstehung des sonnennächsten Planeten Merkur gibt der Wissenschaft seit Langem Rätsel auf. Eine neue Hypothese könnte nun Licht ins Dunkel bringen.
Der Planet Merkur, der kleinste und sonnennächste Himmelskörper unseres Sonnensystems, fasziniert Wissenschaftler seit Jahrzehnten. Trotz seiner geringen Größe und unscheinbaren Erscheinung birgt er Geheimnisse, die bisherige Theorien der Planetenbildung infrage stellen. Ein internationales Forscherteam hat nun eine neue Hypothese entwickelt, die die Entstehung des Merkur durch eine Streifkollision zweier Protoplaneten erklärt.
Merkur zeichnet sich durch einen ungewöhnlich großen Eisenkern aus, der etwa 70 Prozent seiner Masse ausmacht. Dieses Verhältnis lässt sich mit klassischen Theorien der Planetenbildung nur schwer vereinbaren. Bisher wurde angenommen, dass ein gewaltiger Frontalzusammenstoß mit einem kleineren Himmelskörper für diese Zusammensetzung verantwortlich sein könnte. Solche Ereignisse sind jedoch äußerst selten.
Die neue Theorie, die im Fachjournal Nature Astronomy veröffentlicht wurde, basiert auf hochpräzisen Computersimulationen. Wissenschaftler des brasilianischen Observatório Nacional, der Université Paris Cité, der UNESP in Guaratinguetá und der Universität Tübingen entwickelten ein Modell, das eine Streifkollision zweier etwa gleich großer Protoplaneten simuliert. Diese Form der Kollision könnte zu einem ähnlichen Ergebnis führen wie ein Frontalzusammenstoß, ist jedoch deutlich wahrscheinlicher.
Für die Simulationen nutzten die Forscher die Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), eine spezielle astronomische Berechnungsmethode. Dabei wurden verschiedene Kollisionsszenarien mit variierenden Aufprallgeschwindigkeiten und -winkeln untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass ein leicht schräger Aufprall mit bestimmter Geschwindigkeit ausreicht, um den Großteil des äußeren Silikatmantels abzutrennen. Zurück bleibt ein metallreicher Planet mit großem Kern und dünner Kruste, wie es bei Merkur der Fall ist.
Dr. Patrick Oliveira Franco, Hauptautor der Studie, betont, dass Rieseneinschläge nicht nur Teil der Planetenbildung sind, sondern möglicherweise der Hauptfaktor, der die endgültige Struktur der Gesteinsplaneten im Sonnensystem geformt hat. Die Forscher der Universität Tübingen entwickelten ein spezielles Simulationsprogramm, das die Rechenleistung moderner Grafikkarten nutzt, um die komplexen Berechnungen in kürzerer Zeit durchzuführen.
Dank der gesteigerten Rechenleistung konnten zahlreiche Parameterkombinationen simuliert werden, was nicht nur die Rekonstruktion eines möglichen Szenarios ermöglichte, sondern auch dessen Plausibilität im Rahmen der bekannten physikalischen Gesetze bestätigte. Die Studie erweitert die Entstehungsszenarien für Merkur um eine zusätzliche Möglichkeit und stellt damit die lange dominierende Hypothese vom einmaligen Frontalzusammenstoß infrage.
Die Erkenntnisse könnten weitreichende Implikationen für unser Verständnis der Planetenbildung im Sonnensystem haben. Streifkollisionen zwischen Protoplaneten ähnlicher Größe könnten in der Frühphase des Sonnensystems häufiger vorgekommen sein als bisher angenommen. Diese neue Perspektive eröffnet spannende Möglichkeiten für zukünftige Forschungen und könnte unser Bild von der Entstehung der Gesteinsplaneten grundlegend verändern.
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