Hành trình bí ẩn của sao Mộc được tiết lộ

Hành tinh khổng lồ sao Mộc được hình thành cách Mặt trời 4 lần so với quỹ đạo hiện tại của nó và di cư vào trong hệ Mặt trời trong khoảng thời gian 700 nghìn năm.

Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng về hành trình đáng kinh ngạc này nhờ một nhóm các tiểu hành tinh gần sao Mộc.

Được biết, những “người khổng lồ khí” xung quanh các ngôi sao khác thường nằm rất gần Mặt trời. Theo lý thuyết được chấp nhận, những hành tinh khí này được hình thành ở rất xa và sau đó di chuyển đến quỹ đạo gần ngôi sao hơn.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Lund (Thụy Điển) và một vài tổ chức khác đã sử dụng các mô phỏng trên máy tính tiên tiến để tìm hiểu thêm về hành trình của sao Mộc qua hệ mặt trời của chúng ta khoảng 4,5 tỷ năm trước. Vào thời điểm đó, sao Mộc được hình thành cũng như các hành tinh khác trong hệ Mặt trời. Các hành tinh dần dần được xây dựng từ bụi vũ trụ, bao quanh Mặt trời của chúng ta trong một đĩa khí và các hạt. Sao Mộc không lớn hơn hành tinh của chúng ta.

Kết quả cho thấy sao Mộc được hình thành cách Mặt trời 4 lần so với vị trí hiện tại của nó.

Sao Mộc được hình thành cách xa Mặt trời và sau đó di chuyển đến quỹ đạo hiện tại của nó.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi có bằng chứng cho thấy sao Mộc được hình thành cách xa Mặt trời và sau đó di chuyển đến quỹ đạo hiện tại của nó. Chúng tôi đã tìm thấy bằng chứng về sự di cư của các tiểu hành tinh Trojan quay quanh Sao Mộc”, Simona Pirani, nghiên cứu sinh tiến sĩ, nhà thiên văn học tại Đại học Lund, và là tác giả chính của nghiên cứu giải thích.

Các tiểu hành tinh Trojan này bao gồm hai nhóm hàng ngàn tiểu hành tinh cư trú ở cùng khoảng cách với Mặt trời giống sao Mộc, nhưng chúng lần lượt quay quanh phía trước và phía sau sao Mộc. Có khoảng hơn 50% các hành tinh Trojans ở phía trước sao Mộc hơn phía sau nó. Chính sự bất cân xứng này đã trở thành chìa khóa cho những nghiên cứu của các khoa học cứu về sự di cư của sao Mộc.

“Sự bất đối xứng luôn luôn là một bí ẩn trong hệ Mặt trời”, Anders Johansen giáo sư thiên văn học tại Đại học Lund nói.

Cộng đồng nghiên cứu trước đây không thể giải thích được tại sao hai nhóm tiểu hành tinh này không chứa cùng một số tiểu hành tinh. Tuy nhiên, Simona Pirani và Anders Johansen, cùng với các đồng nghiệp khác, hiện đã xác định được lý do bằng cách tái tạo tiến trình hình thành của sao Mộc và cách hành tinh dần dần thu hút các tiểu hành tinh Trojan của nó.

Nhờ các mô phỏng máy tính mở rộng, các nhà nghiên cứu đã tính toán rằng sự bất cân xứng hiện tại chỉ có thể xảy ra nếu sao Mộc được hình thành 4 lần khoảng cách nữa trong hệ Mặt trời và sau đó di chuyển đến vị trí hiện tại. Trong cuộc hành trình hướng về Mặt trời, lực hấp dẫn của sao Mộc sau đó đã thu hút nhiều Trojans phía trước nó hơn đằng sau nó.

Theo tính toán, quá trình di cư của sao Mộc diễn ra trong khoảng 700.000 năm, trong khoảng thời gian khoảng 2-3 triệu năm sau khi thiên thể bắt đầu cuộc sống như một tiểu hành tinh băng cách xa Mặt trời. Hành trình đi vào trong hệ Mặt trời diễn ra theo một quá trình xoắn ốc, trong đó sao Mộc tiếp tục vòng quanh Mặt trời. Lý do đằng sau sự di cư thực tế liên quan đến lực hấp dẫn từ các khí xung quanh trong hệ Mặt trời.

Các mô phỏng cho thấy các tiểu hành tinh Trojan đã được vẽ ra khi sao Mộc là một hành tinh trẻ không có khí quyển, điều đó có nghĩa là các tiểu hành tinh này có lẽ bao gồm các khối xây dựng tương tự như các khối hình thành lõi của sao Mộc. Vào năm 2021, tàu thăm dò vũ trụ Lucy của NASA sẽ được phóng lên quỹ đạo xung quanh 6 tiểu hành tinh Trojan của sao Mộc để nghiên cứu chúng.

“Chúng ta có thể thu được rất nhiều thông tin về cốt lõi và sự hình thành của sao Mộc từ việc nghiên cứu các Trojans”, Anders Johansen nói.

Các nhà khoa học cũng cho rằng người khổng lồ khí sao Thổ và người khổng lồ băng sao Thiên vương và Hải vương tinh có thể đã di cư theo cách tương tự.