Asgardierna är inte odödliga. De är helt enkelt långlivade och kraftfulla, men kan dödas.
Odin uttrycker detta uttryckligen i Thor: The Dark World . Och det bekräftas senare i den filmen, med
the death of Frigga, Thor's mother, by stabbing.
Så att svara på din fråga finns det ingen anledning att anta att Thor inte skulle bli dödad.