Chào các bạn! Đã bao giờ tự hỏi Trái Đất và Sao Hỏa được hình thành như thế nào chưa? Một nghiên cứu mới cho thấy rằng hai hành tinh này đã ra đời nhờ những vụ va chạm dữ dội giữa các “phôi hành tinh” khổng lồ trong Hệ Mặt Trời nguyên thủy.
Hãy cùng khám phá xem quá trình kỳ thú này diễn ra ra sao và những manh mối nào các nhà khoa học đã tìm ra!
Sự Khai Sinh Của Hệ Mặt Trời
Khoảng 5 tỷ năm trước, một đám mây bụi và khí đậm đặc trong Dải Ngân Hà bắt đầu sụp đổ dưới tác động của lực hấp dẫn, tạo thành Mặt Trời. Khoảng 4,6 tỷ năm trước, Mặt Trời đã được hình thành hoàn chỉnh, để lại một đĩa bụi và khí xoay quanh gọi là đĩa bồi tụ. Đĩa này chuyển động quanh Mặt Trời non trẻ và chứa những “viên gạch nền” cho sự ra đời của các hành tinh.
Từ Bụi Thành Hành Tinh
Mọi thứ khởi đầu từ những hạt bụi li ti trong đĩa bồi tụ. Các hạt này kết dính nhờ lực yếu, tạo thành những hạt lớn hơn. Theo thời gian, những va chạm nhẹ giữa chúng tạo ra các vật thể kích thước viên sỏi, rồi dần dần lớn lên thành những thiên thể đường kính hàng km gọi là hành tinh nhỏ (planetesimals). Nếu va chạm quá mạnh, chúng sẽ vỡ vụn; nhưng khi va chạm nhẹ, chúng hợp nhất và tiếp tục phát triển.
Cách Các Hành Tinh Đá Hình Thành
Sau hàng triệu năm tiến hóa, Hệ Mặt Trời ổn định với tám hành tinh. Bốn hành tinh gần Mặt Trời — Thủy Tinh, Kim Tinh, Trái Đất và Hỏa Tinh là hành tinh đá vì gió Mặt Trời đã thổi bay phần lớn khí, chỉ để lại lõi rắn. Trong khi đó, bốn hành tinh ngoài xa vẫn giữ được lớp khí và băng, trở thành các hành tinh khí khổng lồ.
Hai Giả Thuyết Về Sự Hình Thành Hành Tinh
Các nhà khoa học đã tranh luận về cách những hành tinh đá hình thành, và có hai giả thuyết lớn được đưa ra.
• Giả thuyết 1: Va Chạm Giữa Các Phôi Hành Tinh
Giả thuyết lâu đời này cho rằng hành tinh hình thành từ các phôi hành tinh — những thiên thể lớn cấu tạo từ khoáng chất, va chạm và hợp nhất với nhau. Trong Hệ Mặt Trời sơ khai, bụi và khí xoay quanh Mặt Trời, dần tạo thành các phôi hành tinh, có cái to bằng cả Mặt Trăng. Qua thời gian, chúng va chạm và hợp nhất để tạo nên các hành tinh như ta thấy ngày nay.
• Giả thuyết 2: Tích Tụ “Sỏi” Từ Vũ Trụ Bên Ngoài
Một giả thuyết mới hơn cho rằng hành tinh được hình thành nhờ sự tích tụ của các hạt nhỏ li ti, chỉ cỡ milimét, trôi dạt từ vùng ngoài Hệ Mặt Trời. Thông qua quá trình gọi là bồi tụ, những hạt này bị hút lại với nhau nhờ lực hấp dẫn, dần dần hình thành các phôi hành tinh và cuối cùng là các hành tinh.
Giả Thuyết Nào Đúng?
Cả hai giả thuyết đều có cơ sở. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây do Christoph Burkhardt, Đại học Münster (Đức) dẫn đầu, cho thấy Trái Đất và Sao Hỏa chủ yếu được hình thành nhờ những vụ va chạm giữa các phôi hành tinh trong vùng nội Hệ Mặt Trời.
Bằng Chứng Đồng Vị: Manh Mối Từ Thiên Thạch
Để tìm hiểu nguồn gốc của Trái Đất và Sao Hỏa, Burkhardt và cộng sự đã phân tích 17 mẫu thiên thạch từ Sao Hỏa. Họ nghiên cứu dấu vết của các đồng vị — những biến thể khác nhau của cùng một nguyên tố như titan, zirconium và molybdenum. Các đồng vị này hé lộ manh mối liệu vật chất tạo nên Trái Đất và Sao Hỏa đến từ vùng nội hay ngoại của Hệ Mặt Trời.
Vật Chất Nội Hệ Mặt Trời Chiếm Ưu Thế
Kết quả cho thấy Trái Đất và Sao Hỏa gần như không giống vật chất từ ngoại Hệ Mặt Trời. Chỉ khoảng 4% vật chất tạo nên hai hành tinh này đến từ vùng ngoài, thấp hơn nhiều so với dự đoán nếu giả thuyết tích tụ “sỏi” đóng vai trò lớn. Điều này củng cố ý kiến rằng Trái Đất và Sao Hỏa chủ yếu được tạo ra từ nhiều vụ va chạm của các phôi hành tinh trong vùng nội Hệ Mặt Trời.
Còn Các Hành Tinh Khí Thì Sao?
Điều thú vị là, nghiên cứu này ủng hộ giả thuyết va chạm cho các hành tinh đá, nhưng không hoàn toàn bác bỏ giả thuyết tích tụ “sỏi”. Một số nghiên cứu cho thấy tích tụ “sỏi” có thể giải thích sự hình thành lõi của các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ.
Sao Mộc: Người “Bảo Hộ” Của Các Hành Tinh Bên Trong?
Một số nhà khoa học tin rằng Sao Mộc đóng vai trò then chốt trong việc định hình Hệ Mặt Trời. Nó có thể đã hình thành sớm và ngăn cản vật chất từ vùng ngoài hợp nhất với các hành tinh trong. Không chỉ vậy, Sao Mộc còn bảo vệ Trái Đất khỏi nhiều thiên thể lao vào, như một “lá chắn” khổng lồ cho nội Hệ Mặt Trời.
Tại Sao Điều Này Quan Trọng?
Việc hiểu Trái Đất và Sao Hỏa hình thành thế nào giúp ta ráp nối câu chuyện về Hệ Mặt Trời. Nó cũng đem lại góc nhìn về sự hình thành của các hành tinh quanh những ngôi sao khác. So với các hệ sao khác, các hành tinh đá trong Hệ Mặt Trời của chúng ta khá nhỏ — có lẽ một phần do ảnh hưởng của Sao Mộc.
Điều Gì Tiếp Theo?
Nghiên cứu này là một bước tiến lớn trong việc giải mã bí ẩn về sự ra đời của Trái Đất và Sao Hỏa. Nhưng câu chuyện vẫn chưa dừng lại! Các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu thiên thạch và chạy các mô phỏng để hoàn thiện hiểu biết về quá trình hình thành hành tinh. Biết đâu Hệ Mặt Trời còn cất giấu nhiều bí mật khác chờ được hé lộ? Vậy bạn nghĩ sao? Bạn tin rằng các phôi hành tinh đã va chạm để tạo nên Trái Đất và Sao Hỏa, hay quá trình tích tụ “sỏi” đóng vai trò lớn hơn? Hãy cùng nhau hướng tầm mắt lên vũ trụ và tiếp tục khám phá!
