Nếu không có sao Mộc, Trái Đất có thể đã bị hút vào Mặt Trời từ rất lâu.

Một nghiên cứu mới cho thấy Sao Mộc đã định hình vận mệnh của Trái Đất ngay cả trước khi hành tinh của chúng ta hình thành, bằng cách tạo ra các khoảng trống trong Hệ Mặt Trời sơ khai, ngăn các vật chất cấu tạo Trái Đất rơi vào Mặt Trời.

Nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học Rice (Houston) dẫn đầu cho thấy sự phát triển sớm của Sao Mộc đã làm gián đoạn dòng khí và bụi hướng vào khu vực bên trong của Hệ Mặt Trời, ngăn vật chất – sau này hình thành Trái Đất, Sao Kim và Sao Hoả – không bị hút vào Mặt Trời. Nhờ đó, lực hấp dẫn của Sao Mộc không chỉ ổn định quỹ đạo của các hành tinh bên trong mà còn định hình cấu trúc Hệ Mặt Trời, tạo ra các vòng và khe hở ảnh hưởng đến thời điểm và cách thức hình thành các thiên thể đá.

“Sao Mộc không chỉ trở thành hành tinh lớn nhất mà nó còn thiết lập cấu trúc cho toàn bộ Hệ Mặt Trời bên trong”, đồng tác giả Andre Izidoro, phó giáo sư ngành Khoa học Trái Đất, Môi trường và Hành tinh tại Đại học Rice, cho biết: “Nếu không có Sao Mộc, có lẽ chúng ta sẽ không có Trái Đất như ngày nay”.

Bằng cách sử dụng các mô phỏng máy tính, Izidoro và các đồng nghiệp đã mô hình hóa cách sự phát triển nhanh chóng của Sao Mộc trong vài triệu năm đầu ảnh hưởng đến đĩa khí và bụi bao quanh Mặt Trời sơ sinh. Kết quả cho thấy lực hấp dẫn khổng lồ của Sao Mộc tạo ra các gợn sóng trong đĩa vật chất, khuấy động khí và hình thành các dải vòng giống như “điểm tắc nghẽn vũ trụ”, làm thay đổi quá trình hình thành của các hành tinh đá.

Các nhà khoa học cho biết những vòng vật chất dày đặc này đã giữ lại các hạt bụi nhỏ vốn có thể bị hút vào Mặt Trời, cho phép chúng kết tụ lại thành các khối đá – nền tảng hình thành các hành tinh.

Theo nghiên cứu mới, khi Sao Mộc phát triển và tạo ra một khoảng trống lớn trong đĩa vật chất, nó đã chia Hệ Mặt Trời thành hai vùng: bên trong và bên ngoài, ngăn vật chất giữa hai vùng hòa trộn tự do. Rào cản này giúp bảo tồn “dấu vết đồng vị” đặc trưng hóa học được tìm thấy trong các thiên thạch, với một loại có nguồn gốc từ Hệ Mặt Trời bên trong và một loại từ vùng ngoài. Đồng thời tạo ra các khu vực mới nơi các tiểu hành tinh có thể hình thành muộn hơn.

“Mô hình của chúng tôi liên kết hai yếu tố trước đây tưởng chừng không liên quan, đó là dấu vết đồng vị trong các thiên thạch, tồn tại dưới hai dạng, và động lực học của quá trình hình thành hành tinh”, nghiên cứu sinh Baibhav Srivastava, đồng tác giả cùng Izidoro tại Đại học Rice, cho biết.

Nghiên cứu cũng giải thích vì sao một số thiên thạch nguyên thủy hình thành muộn hơn hàng triệu năm so với các vật thể rắn đầu tiên trong Hệ Mặt Trời. Những thiên thạch này, gọi là chondrite, được xem là vật chất nguyên sơ nhất còn tồn tại, vì chúng chứa các giọt nóng chảy nhỏ gọi là chondrule, lưu giữ dấu ấn hóa học của thời kỳ đầu Hệ Mặt Trời.

Izidoro cho biết trong tuyên bố: “Bí ẩn từ lâu luôn là: Tại sao một số thiên thạch lại hình thành muộn đến vậy, sau các vật thể rắn đầu tiên khoảng 2–3 triệu năm?” Ông nói thêm: “Kết quả của chúng tôi cho thấy chính Sao Mộc đã tạo ra điều kiện cho sự ra đời muộn đó”.

Theo nghiên cứu, bằng cách định hình đĩa vật chất và chặn dòng vật chất di chuyển vào trong, Sao Mộc có thể đã khiến một thế hệ tiểu hành tinh thứ hai hình thành muộn hơn, trong đó một số trở thành các thiên thạch loại chondrite vẫn rơi xuống Trái Đất ngày nay.

Các loại vòng và khoảng trống tương tự như trong mô hình của nhóm nghiên cứu hiện cũng được quan sát thấy trong các hệ sao trẻ bằng kính thiên văn ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) ở Chile, củng cố giả thuyết rằng các hành tinh khổng lồ có thể định hình môi trường xung quanh trong quá trình hình thành của chúng.

Izidoro nói: “Hệ Mặt Trời của chúng ta cũng không khác gì. Sự phát triển sớm của Sao Mộc đã để lại một dấu ấn mà đến nay chúng ta vẫn có thể đọc được, được lưu giữ bên trong các thiên thạch rơi xuống Trái Đất”. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trong bài báo ngày 22 tháng 10 trên tạp chí Science Advances.

Theo Space.com

Hội Thiên Văn Hà Nội (HAS)

Dịch và biên tập: Thiên Lam

Comments

comments