Mô phỏng trên máy tính cho thấy những va chạm lớn có thể giải thích nhiều sự khác biệt giữa những hai hành tinh băng khổng lồ trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương là những hành tinh băng khổng lồ có khối lượng, kích thước và khoảng cách tới Mặt Trời gần như nhau, đây là lý do các nhà khoa học thường nghĩ rằng chúng hình thành theo cách tương tự. Nhưng hai hành tinh cũng có nhiều điểm khác biệt cho thấy chúng có thể không giống nhau như giả thuyết lúc đầu.
Thay vào đó, mỗi hành tinh có thể đã trải qua những sự kiện dữ dội của riêng mình trong quá khứ, đưa chúng đi vào hai con đường tiến hóa khác nhau. Và để tạo ra một bức tranh hoàn chỉnh hơn về sự hình thành Hệ Mặt Trời thời kì sơ khai, các nhà khoa học cần biết chính xác cách các hành tinh ngoài cùng của chúng ta hình thành như thế nào.
Giờ đây, một nhóm các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô phỏng máy tính để chỉ ra rằng các vụ va chạm với các vật thể đá lớn có thể dẫn đến lịch sử riêng biệt của hai hành tinh. Điều này có thể giải thích sự khác biệt của chúng.
Khác biệt của hai hành tinh băng khổng lồ
Có lẽ sự khác biệt rõ ràng nhất giữa hai hành tinh này là góc quay của chúng. Trục nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo của Sao Thiên Vương nghiêng là khoảng 98 độ, trong khi Sao Hải Vương và hầu hết các hành tinh khác của Hệ Mặt Trời quay theo mặt phẳng lệch rất ít so với quỹ đạo của chúng (mặc dù Sao Kim cũng có chiều quay bị "sai").
Hai hành tinh băng khổng lồ này cũng có những khác biệt lớn khác, chẳng hạn như một thực tế là Sao Hải Vương có thể đang sở hữu một nguồn nhiệt nào đó làm ấm nó từ bên trong, trong khi Sao Thiên Vương thì có vẻ không có.
Các nghiên cứu trong quá khứ đã gợi ý rằng các tác động lớn có thể giải thích cho góc quay nghiêng khác thường của Sao Thiên Vương, đồng thời cũng tạo sự khác biệt khác giữa hai hành tinh băng khổng lồ. Christian Reinhardt ở Đại học Zurich và các nhà nghiên cứu khác đã quyết định kiểm tra xem liệu mô phỏng 3D tiên tiến nhất hiện nay có hỗ trợ những ý tưởng này hay không.
Hai loại va chạm
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng nếu Sao Hải Vương trải qua một vụ va chạm trực diện với một số thiên thể đá lớn trong quá khứ, nó có thể đã tích trữ được một năng lượng nào đó bên trong và theo thời gian năng lượng đó đang dần được giải phóng ra dưới dạng nhiệt. Theo họ, điều này có thể là nguồn gốc của nhiệt tỏa ra từ bên trong của Sao Hải Vương.
Các mô hình cho thấy một tác động lướt qua hoặc xiên từ một vật thể đá đối với Sao Thiên Vương có thể giải thích độ nghiêng của hành tinh, cũng như đặc tính quỹ đạo kỳ lạ thấy ở các vệ tinh của nó. Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng các vệ tinh của Sao Thiên Vương có khả năng hình thành từ đĩa tàn dư đã từng tồn tại xung quanh hành tinh, và các mô hình mới cho thấy một đĩa vụn như vậy có thể là sản phẩm phụ của một va chạm.
Reinhardt đã viết trong một email: "Thật thú vị khi các mô hình mới cho thấy sự ủng hộ với các giả thuyết va chạm". Nhưng ông cũng lưu ý rằng họ vẫn còn nhiều việc phải làm cho dự án này. Ví dụ, các nhà nghiên cứu vẫn cần kết nối những va chạm tiềm năng này với các mô phỏng về sự hình thành của Hệ Mặt Trời, cũng như mô hình hóa sự phát triển cấu trúc bên trong của hành tinh trong thời gian dài.
"Hiểu về lịch sự hình thành và tiến hóa của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương không chỉ là một mảnh ghép còn thiếu khi cố gắng hiểu cách mà các hành tinh của chúng ta đã hình thành", Reinhardt viết. "Nó còn giúp hiểu rõ hơn về sự hình thành của nhiều ngoại hành tinh quan sát được nằm trong khoảng khối lượng tương đương."
Nhóm nghiên cứu đã trình bày những phát hiện của họ trong Báo cáo hàng tháng của Hội thiên văn học Hoàng gia.
Đắc Cường
Theo Astronomy
