Меркурий – самая маленькая и самая ближайшая к светилу планета Солнечной системы, которая несмотря на свою внешнюю невзрачность, оказалась весьма интересным местом. Этот мир имеет сильно вытянутую орбиту(эксцентриситет) и крайне медленно вращается вокруг своей оси, из за чего температура на дневной стороне планеты достигает 430°C в то время как на ночной стороне она падает аж до -170°C. Из-за того, что Меркурий сильно богат железом его иногда называют железной планетой. Несмотря на свою близость к Солнцу, Меркурий, как ни странно, имеет свою атмосферу, пускай и сильно разряженную, которая состоит из кислорода, натрия и серы.
Планетологи давно заметили, что разделение планеты на богатое железом ядро и тонкую, скалистую мантию могло привести к тому, что "Солнечная планета" на ранних этапах своего формирования была покрыта обширным океаном магмы и более плотной атмосферой. Чтобы проверить это и развить теорию, ученые из Бернского университета решили построить компьютерную модель ранней атмосферы первой планеты Солнечной системы, чтобы выяснить, как проходила эволюция этой планеты.
На первом этапе моделирований ученые взяли за основу два возможных размера Меркурия – в одном случае планета была больше, чем сейчас в другом имеет нынешний размер. Авторы исследований также рассмотрели четыре возможных состава магматического океана. Летучие вещества, такие как углекислый газ, угарный газ, водород и вода, растворяются в магме и могут выделяться в виде газа при снижении внешнего давления. Модель планеты показала, что из четырех потенциальных механизмов испарения атмосферы доминирует второй, в котором молекулы вылетают из верхних слоев атмосферы до столкновения с другими молекулами. Другие механизмы привели бы к потере массы от 1 миллиона до 4 миллиардов килограммов. Это слишком большая потеря массы для Меркурия и если бы оно реально так было, то он был бы полностью лишен летучей оболочки. Поэтому ученые склоняются к такому варианту, в котором атмосфера Меркурия была не такой уж большой а процессы испарения атмосферы составляют всего около 0,3% от начальной массы Меркурия, или менее 2,3 км. Если это действительно так, то общая потеря массы планеты, по-видимому, не привела к существенному изменению основного состава Меркурия. Возможно, что Меркурии изначально таким был и лавовый океан был крайне незначителен . По словам соавтора научной работы Ноя Джегги, Меркурий почти ничего не потерял своей первоначальной атмосферы. Данные результаты могут быть распространены и на железные экзопланеты(миры-ядра) поскольку у Меркурия прослеживаются с ними некоторые общие свойства.