Los científicos solían pensar que Mercurio estaba formado por restos de rocas de la caótica formación del sistema solar que ocurrió hace unos 4.500 millones de años. Sin embargo, investigaciones más recientes han sugerido que un protoplaneta que alguna vez fue casi tan masivo como Marte ocupó la órbita de Mercurio. Después de un impacto gigante con otro protoplaneta conocido como Theia o Thor, este mundo del tamaño de Marte podría haberse desintegrado, dejando solo el núcleo de ese protoplaneta como el actual Mercurio.
Asphaug y su equipo descubrieron que, en simulaciones por computadora de la teoría del impacto gigante, la mejor coincidencia para la composición final de Mercurio es un escenario en el que los dos planetas en colisión tuvieran temperaturas muy similares. Esto significa que los dos protoplanetas se formaron relativamente cerca uno del otro en el sistema solar, y esto podría ayudar a los astrónomos a ubicar mejor a Mercurio en el esquema más amplio de la evolución del sistema solar.
El equipo también descubrió que Mercurio debe haber perdido alrededor del 90 por ciento de su material volátil, como el hielo de agua, en el impacto gigante. Este hallazgo es consistente con los modelos actuales del sol joven y cómo su calor radiante podría eliminar el material volátil de Mercurio.
El equipo, que también incluía científicos de la Universidad de Tel Aviv y el MIT, realizó más de 14.000 simulaciones por computadora de escenarios de impacto gigante entre dos protoplanetas. Al variar las condiciones iniciales, como el tamaño y las velocidades de los dos planetas en colisión, así como el ángulo de impacto, los científicos pudieron evaluar los resultados probables de miles de escenarios diferentes y qué tan bien coincide cada resultado con las características geofísicas de Mercurio que son conocido a partir de mediciones de naves espaciales.