Các nhà khoa học đã biết rằng những hành tinh khí khổng lồ quanh các sao khác đã biết thường ở rất gần "mặt trời" của chúng. Theo lý thuyết đã được thừa nhận, các hành tinh khí này đã hình thành ở rất xa và sau đó dịch chuyển vào quỹ đạo gần sao mẹ hơn.
Mới đây, các nhà nghiên cứu ở Đại học Lund (Thụy Điển) cùng một số cơ sở nghiên cứu khác đã sử dụng các mô phỏng máy tính để tìm hiểu về hành trình của Sao Mộc trong Hệ Mặt Trời xấp xỉ 4,5 tỷ năm trước. Vào thời điểm đó, Sao Mộc mới vừa hình thành cùng các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời. Các hành tinh ra đời dần từ bụi vũ trụ chuyển động quanh Mặt Trời trẻ trong một đĩa khí và bụi. Sao Mộc khi đó không hề lớn hơn hành tinh của chúng ta.
Kết quả nghiên cứu cho thấy Sao Mộc đã hình thành ở nơi cách xa Mặt Trời gấp 4 lần vị trí hiện nay của nó.
"Đây là lần đầu tiên chúng tôi có bằng chứng rằng Sao Mộc đã hình thành rất xa Mặt Trời và rồi dịch chuyển tới quỹ đạo hiện nay của nó. Chúng tôi tìm ra bằng chứng về sự dịch chuyển trong các tiểu hành tinh trojan có quỹ đạo gần Sao Mộc," Simona Pirani - nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành thiên văn học ở Đại học Lund và là tác giả chính của nghiên cứu - giải thích.
Các tiểu hành tinh trojan gồm hai nhóm chứa hàng nghìn tiểu hành tinh có cùng khoảng cách tới Mặt Trời với Sao Mộc, nhưng chuyển động trước và sau Sao Mộc. Số trojan ở trước Sao Mộc nhiều hơn khoảng 50% so với số ở nhóm sau. Chính sự bất đối xứng này là chìa khóa để các nhà nghiên cứu hiểu về sự dịch chuyển của Sao Mộc.
(Đọc chi tiết về các trojan tại bài viết: Điểm Lagrange, các trojan và tương lai của nghiên cứu không gian.)
Giáo sư Anders Johansen ở Đại học Lund nói: "Sự bất đối xứng luôn là một bí ẩn của Hệ Mặt Trời."
Đúng như vậy, cộng đồng nghiên cứu trước đây đã không thể giải thích tại sao hai nhóm tiểu hành tinh không có cùng số lượng. Tuy nhiên, Simona Pirani và Anders Johansen cùng các đồng nghiệp khác lúc này đã xác định được lý do của việc đó bằng cách tái tạo lại tiến trình hình thành Sao Mộc và cách mà hành tinh này dần hút lấy các tiểu hành tinh trojan.
Nhờ các mô phỏng mở rộng, các nhà nghiên cứu đã tính được rằng sự bất đối xứng hiện tại chỉ có thể xảy ra nếu Sao Mộc đã hình thành cách xa Mặt Trời gấp 4 lần hiện nay và sau đó di chuyển tới vị trí hiện tại. Trong hành trình tiến về phía Mặt Trời, hấp dẫn của Sao Mộc hút các tiểu hành tinh ở phía trước của nó nhiều hơn so với phía sau.
Theo các tính toán, sự dịch chuyển của Sao Mộc đã kéo dài khoảng 700.000 năm trong giai đoạn khoảng 2-3 triệu năm sau khi thiên thể này hình thành dưới dạng một tiểu hành tinh băng nằm cách xa Mặt Trời. Hành trình tiến vào phía trong của Hệ Mặt Trời là một đường đi xoắn, Sao Mộc vẫn chuyển động quanh Mặt Trời nhưng theo đường xoáy dần vào phía trong. Lý do của sự dịch chuyển này liên quan tới lực hấp dẫn từ các khí bao quanh Hệ Mặt Trời.
Các mô phỏng cho thấy các tiểu hành tinh trojan đã bị hút vào từ khi Sao Mộc còn là một hành tinh trẻ không có khí quyển, điều đó có nghĩa là những tiểu hành tinh này rất có thể là những khối tương tự với những gì tại nên lõi của Sao Mộc. Năm 2021, vệ tinh Lucy của NASA sẽ được phóng vào quỹ đạo quanh sáu trong số các trojan của Sao Mộc để nghiên cứu chúng.
"Chúng ta có thể tìm hiểu về lõi và sự hình thành của Sao Mộc từ việc nghiên cứu các trojan," Johansen nói.
Các tác giả của nghiên cứu cũng gợi ý rằng Sao Thổ - một hành tinh khí khổng lồ khác của Hệ Mặt Trời - cùng hai hành tinh băng khổng lồ là Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương cũng có thể đã dịch chuyển theo cùng một cách như của Sao Mộc.
R.T
Theo Science Daily
