Giả thuyết Hệ Mặt Trời từng có tới 6 hành tinh khổng lồ
Ngày nay, Hệ Mặt Trời có bốn hành tinh khổng lồ là Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Tuy nhiên, theo mô hình Nice, một trong những giả thuyết được nhiều nhà thiên văn học sử dụng để nghiên cứu quá khứ của Hệ Mặt Trời, số lượng hành tinh khổng lồ ban đầu có thể nhiều hơn hiện nay.
Mô hình này cho rằng cách đây khoảng 4 tỷ năm, Hệ Mặt Trời từng trải qua giai đoạn hỗn loạn dữ dội. Khi các hành tinh khổng lồ dịch chuyển vị trí dưới tác động của lực hấp dẫn, một hoặc hai hành tinh băng khổng lồ đã bị đẩy ra khỏi Hệ Mặt Trời, trở thành những hành tinh lang thang trong không gian liên sao.
Giả thuyết này giúp giải thích nhiều đặc điểm của Hệ Mặt Trời ngày nay, như sự phân bố của các tiểu hành tinh hay giai đoạn bắn phá thiên thạch dữ dội trong lịch sử Trái Đất.
Các mặt trăng của Sao Thiên Vương đang đặt ra câu hỏi mới
Trong nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Icarus, nhóm nhà khoa học do nhà vật lý thiên văn Matthew Clement thuộc Đại học Johns Hopkins dẫn đầu đã thực hiện hàng loạt mô phỏng máy tính để kiểm tra tác động của những cuộc xáo trộn hấp dẫn thời kỳ đầu.
Kết quả cho thấy nếu các hành tinh giả định thực sự từng tồn tại rồi bị văng khỏi Hệ Mặt Trời, hệ thống vệ tinh của Sao Thiên Vương lẽ ra phải chịu những biến động rất mạnh. Nhiều mặt trăng có thể va chạm với nhau, bị thay đổi quỹ đạo hoặc thậm chí bị hất văng ra ngoài.
Tuy nhiên, những gì các nhà thiên văn quan sát được ngày nay lại cho thấy hệ thống vệ tinh của Sao Thiên Vương khá ổn định. Điều này khiến các nhà nghiên cứu đặt câu hỏi liệu mô hình Nice hiện nay có còn thiếu những mắt xích quan trọng hay không.
Bí ẩn về quá khứ Hệ Mặt Trời vẫn chưa có lời giải
Theo nhóm nghiên cứu, có ba lời giải thích chính cho kết quả này.
Khả năng thứ nhất là các vệ tinh của Sao Thiên Vương thực sự từng va chạm và tái hình thành nhiều lần trong quá khứ, khiến chúng mang diện mạo ổn định như hiện nay.
Khả năng thứ hai là mô hình Nice cần được điều chỉnh để phản ánh chính xác hơn lịch sử tiến hóa của Hệ Mặt Trời.
Khả năng thứ ba là Hệ Mặt Trời đã trải qua một chuỗi sự kiện rất hiếm gặp, trong đó Sao Thiên Vương tránh được phần lớn những cuộc tiếp cận hấp dẫn nguy hiểm với các hành tinh khổng lồ khác.
Các mô phỏng cho thấy việc vừa duy trì được hệ thống vệ tinh của Sao Mộc, vừa giữ nguyên vẹn các mặt trăng của Sao Thiên Vương là điều rất khó xảy ra. Trong hàng loạt kịch bản được thử nghiệm, nhóm nghiên cứu chỉ tìm thấy một trường hợp hiếm hoi mà tất cả các vệ tinh đều sống sót sau giai đoạn hỗn loạn.
Điều đó cho thấy lịch sử hình thành Hệ Mặt Trời có thể phức tạp hơn nhiều so với những gì các mô hình hiện tại mô tả.
Dù giả thuyết về những hành tinh đã mất vẫn là một trong các cách giải thích hấp dẫn nhất đối với quá trình tiến hóa của Hệ Mặt Trời, nghiên cứu mới cho thấy các nhà khoa học vẫn còn nhiều câu hỏi chưa thể trả lời. Sau hơn 4 tỷ năm, những bí mật về thời kỳ sơ khai của Hệ Mặt Trời vẫn đang chờ được giải mã.
