Khoảng 4,5 tỷ năm trước, Mặt Trời cùng hệ hành tinh của chúng ta đã hình thành trong một giai đoạn ngắn chỉ kéo dài khoảng 200.000 năm. Đó là kết luận của một nhóm nghiên cứu thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (viết tắt là LLNL, California, Mỹ) sau khi xem xét các đồng vị của nguyên tố molybden được tìm thấy trong các thiên thạch.
Vật liệu tạo nên Mặt Trời và phần còn lại của Hệ xuất phát từ sự sụp đổ của một đám mây khí và bụi lớn cách đây 4,5 tỷ năm. Bằng cách quan sát những hệ khác được hình thành theo cách tương tự, các nhà thiên văn học ước tính rằng có lẽ cần khoảng 1 tới 2 triệu năm để đám mây đó sụp đổ và tạo thành một ngôi sao. Nhưng nghiên cứu mới này đã lần đầu tiên đưa ra những con số chính xác về sự hình thành của Hệ Mặt Trời.
"Trước đây, khung thời gian của quá trình hình thành Hệ Mặt Trời chưa được biết rõ. Nghiên cứu này cho thấy cuộc sụp đổ mà cuối cùng dẫn tới sự hình thành của Hệ Mặt Trời này đã diễn ra rất nhanh, chỉ dưới 200.000 năm. Nếu chúng ta quy về thang thời gian của đời sống con người, thì sự hình thành của Hệ Mặt Trời sẽ tương ứng với một thời kỳ mang thai chỉ kéo dài 12 giờ thay vì 9 tháng. Đây là một quá trình rất nhanh." Đó là cho biết của Greg Brennecka, nhà khóa học vũ trụ tại LLNL và là tác giả chính của nghiên cứu đã được đăng trên tạp chí Science.
Những chất rắn lâu đời nhất trong Hệ Mặt Trời là những vật liệu giàu can-xi và nhôm (viết tắt là các CAI), những mẫu vật chất này cung cấp những ghi nhận trực tiếp về sự hình thành Hệ Mặt Trời. Những mẩu vật chất có kích thước chỉ từ vài micromet tới vài centimet này nằm trong các thiên thạch và được hình thành ở môi trường nhiệt độ cao (trên 1.300K), có lẽ là gần Mặt Trời sơ khai. Tiếp đó chúng được chuyển ra phía ngoài nơi các thiên thạch chứa carbon ra đời, tức là nơi mà chúng có mặt ngày nay. Phần lớn các CAI hình thành cách đây 4,567 tỷ năm, trong một giai đoạn kéo dài khoảng từ 40.000 đến 200.000 năm.
Đó chính là nơi mà nhóm nghiên cứu của LLNL hướng đến. Nhóm nghiên cứu đã đo đồng vị molypden (Mo) và truy tìm dấu về của các CAI được tìm thấy trong các thiên thạch giàu carbon, bao gồm cả Allende - một thiên thạch lớn được tìm thấy trên Trái Đất. Họ thấy rằng thành phần đồng vị đặc trưng của Mo có mặt ở các CAI trong vật liệu ở toàn bộ đĩa tiền hành tinh thay vì chỉ trong một phần nhỏ, nên có thể kết luận rằng những chúng đã được hình thành vào khoảng thời gian mà đám mây ban đầu sụp đổ.
Vì khoảng thời gian quan sát được của quá trình bồi tự sao (1 tới 2 triệu năm) dài hơn nhiều so với khoảng thời gian để các CAI hình thành, nhóm nghiên cứu có thể xác định được chính xác thời điểm mà Hệ Mặt Trời hình thành qua các thông tin của CAI, và cuối cùng biết được vật chất đã bồi tụ để tạo thành Hệ Mặt Trời nhanh như thế nào.
Bryan
Theo Phys.org
Bài giảng ngắn về quá trình hình thành Hệ Mặt Trời
