Um novo estudo publicado na revista Nature Astronomy propõe uma explicação inédita para um dos maiores mistérios do Sistema Solar: a composição incomum de Mercúrio. Os pesquisadores buscaram entender por que Mercúrio exibe uma estrutura interna tão distinta dos demais planetas rochosos, desafiando as teorias da formação planetária.
Liderado por pesquisadores brasileiros ligados ao Observatório Nacional, com a colaboração de pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e da Universidade Tübinguen (Alemanha), o trabalho aponta que o planeta pode ter se formado após uma colisão rasante entre dois protoplanetas (estágio inicial na evolução de um planeta) de massas semelhantes.
Essa descoberta pode marcar uma reviravolta nas teorias que tentavam explicar por que Mercúrio tem um núcleo de ferro tão desproporcional em relação ao seu tamanho.
Uma equipe internacional, que inclui o astrônomo e diretor substituto do Observatório Nacional, Fernando Roig, e o ex-doutorando da instituição, Patrick Oliveira Franco, desenvolveu a pesquisa.
Uma hipótese que poderia explicar essa composição atípica seria a de que Mercúrio teria colidido violentamente com um protoplaneta muito maior. No entanto, simulações indicam que colisões desse tipo são extremamente raras, o que levou os cientistas a buscarem explicações alternativas.
Como o estudo foi feito
Os pesquisadores usaram simulações hidrodinâmicas avançadas e descobriram que a estrutura anômala do planeta pode ser resultado de um evento mais comum: uma colisão planetária. Veja:
Assim, o estudo realizou dois grupos de simulações, cada um com uma composição inicial diferente para o corpo-alvo. Depois, testou três conjuntos distintos de parâmetros de impacto, com o objetivo de avaliar sua viabilidade.
Dessa forma, após 48 horas de evolução após a colisão, quando a forma final dos remanescentes do evento se estabilizou, os resultados reproduziram com notável precisão as características atuais de Mercúrio, tanto em termos de massa quanto de composição.
“Esses resultados indicam que uma única colisão de raspão envolvendo dois embriões planetários de massas comparáveis é um cenário altamente provável para explicar a estrutura atual de Mercúrio. Assim, isso confirma o impacto gigante como a hipótese mais plausível para a origem do planeta”, pontuaram os pesquisadores.
Roig destacou que o trabalho ainda apresenta algumas limitações. Por exemplo, a evolução orbital dos dois corpos que colidiram pode, eventualmente, levar a um novo encontro, resultando em um desfecho totalmente diferente.
“Por isso, nossos próximos passos estarão focados justamente na análise do cenário pós-impacto. Em particular, queremos investigar como o Mercúrio resultante evoluiu durante os estágios finais da formação planetária. Se ele poderia sobreviver no longo prazo e se seria capaz de se estabilizar na órbita atual de Mercúrio”, pontuou.
A geologia de Mercúrio
Mercúrio é o menor e mais interno planeta do nosso Sistema Solar, sendo apenas um pouco maior que a Lua da Terra. Junto com Vênus, Terra e Marte, Mercúrio é um dos planetas rochosos.
Representação artística da sonda BepiColombo sobrevoando Mercúrio. Foto: Reprodução
Possuindo uma superfície sólida coberta de crateras, mas este planeta possui uma série de características pouco compreendidas. Sua estrutura interna é particularmente intrigante. Isso porque o planeta possui um grande núcleo sólido de ferro, além de um núcleo externo líquido composto de ferro, enxofre e silicatos.
Um manto de silicato pobre em ferro encontra-se abaixo de uma crosta de silicato de apenas 10 km de espessura, o que representa uma camada surpreendentemente fina.