Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Astronomy đã đưa ra một lý thuyết mới giải thích thành phần đặc biệt của Sao Thủy. Thay vì một vụ va chạm khổng lồ duy nhất, các nhà khoa học cho rằng lõi kim loại khổng lồ và lớp phủ silicat mỏng của hành tinh này có thể là kết quả của một vụ va chạm giữa hai tiền hành tinh có khối lượng tương đương nhau.
Sao Thủy, hành tinh đá nhỏ nhất và gần Mặt Trời nhất trong Hệ Mặt Trời, có một đặc điểm nổi bật là lõi kim loại chiếm tới khoảng 70% khối lượng của nó. Các nhà khoa học từ lâu đã tin rằng một tác động lớn đã làm bong tróc phần lớn lớp phủ ban đầu của Sao Thủy. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này gợi ý rằng một sự kiện tương đối phổ biến trong giai đoạn đầu của Hệ Mặt Trời có thể giải thích cho sự hình thành độc đáo này.
Tiến sĩ Patrick Franco, nhà thiên văn học dẫn đầu nghiên cứu, đã sử dụng các mô phỏng thủy động lực học hạt mịn để kiểm tra giả thuyết này. Các mô hình cho thấy các vụ va chạm giữa các vật thể có kích thước tương tự có thể tạo ra một hành tinh với khối lượng và tỷ lệ silicat-sắt tương tự như Sao Thủy. Điều này có nghĩa là sự hình thành của Sao Thủy không nhất thiết đòi hỏi những va chạm đặc biệt, mà có thể là kết quả của một cú va chạm nhẹ nhàng giữa các tiền hành tinh có khối lượng tương đương nhau.
Phát hiện này phù hợp với các nghiên cứu trước đây, bao gồm cả một nghiên cứu năm 2017 chỉ ra rằng các mô phỏng va chạm để tạo ra các hành tinh tương tự Sao Thủy chỉ thành công trong một tỷ lệ nhỏ các trường hợp, nhấn mạnh tính hiếm gặp của một số loại va chạm nhất định. Điều này cho thấy rằng, mặc dù va chạm giữa các tiền hành tinh có khối lượng tương đương có thể giải thích cho Sao Thủy, nhưng để đạt được cấu trúc chính xác như Sao Thủy lại là một sự kiện ít xảy ra hơn.
Mô hình mới cũng xem xét số phận của vật chất bị bắn ra sau va chạm. Nếu vụ va chạm xảy ra trên các quỹ đạo gần, vật chất này có thể đã bị hấp thụ bởi một hành tinh đang hình thành khác, có thể là Sao Kim. Giả thuyết này cần được điều tra thêm và có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự phân bố vật chất trong giai đoạn đầu hình thành Hệ Mặt Trời.
Sứ mệnh BepiColombo, một dự án hợp tác giữa Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Thám hiểm Hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA), dự kiến sẽ đi vào quỹ đạo Sao Thủy vào tháng 12 năm 2025. Nhiệm vụ này sẽ thu thập dữ liệu quan trọng, bao gồm cả dữ liệu địa hóa từ các thiên thạch và sứ mệnh BepiColombo, để so sánh và xác nhận các dự đoán của mô hình mới. Những so sánh này sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá trình hình thành các hành tinh đá trong Hệ Mặt Trời sơ khai và làm sáng tỏ những đặc điểm bí ẩn của Sao Thủy.