用单次巨碰撞解释水星起源极不可能

类地行星形成的经典情景以月球到火星质量的行星胚胎之间发生巨碰撞的阶段为特征。尽管经典模型及其变体已产生外层三颗类地行星的适当类似体，水星的起源仍不明朗。与水星相比，地球的高核质量分数是尤其突出的。在碰撞假说中，这一特征长期被解释为两个大质量原行星之间一次高能巨碰撞的结果。在此，我们重新审视类地行星形成的经典情景，重点关注巨碰撞的结果。我们进行了大量N体模拟，考虑了行星胚胎和微行星的不同初始分布。我们的模拟测试了从近乎圆形到非常高偏心率的不同巨行星构型的影响。我们将模拟中产生的巨碰撞与根据平滑流体动力学模拟更可能解释水星和月球形成的那些碰撞进行比较。可能导致月球形成的碰撞事件在我们所有模拟中均有观测，占所有巨碰撞的至多约20%，与预期的月球形成事件条件范围一致。另一方面，通过单次巨碰撞形成水星的事件极为罕见，占所有巨碰撞的不到约1%。我们的结果表明，将水星作为单次巨碰撞的残留物——该碰撞剥离了具有类地铁硅比的已分异行星物体的地幔——是困难的，可能需要其他情景（例如多次碰撞）。