Hệ Mặt Trời có thể đã mất 2 hành tinh băng khổng lồ trong quá khứ, theo một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Icarus. Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà vật lý thiên văn Matthew S. Clement từ Đại học Johns Hopkins (Mỹ) đã xem xét lại mô hình Nice nổi tiếng và giả thuyết về "thời kỳ hỗn loạn" của hệ Mặt Trời sơ khai. Kết quả cho thấy những chi tiết mới về các hành tinh băng khổng lồ.
Mô hình Nice và giả thuyết về các hành tinh mất tích
Mô hình Nice, được xây dựng từ năm 2005, được coi là mô hình tin cậy nhất về giai đoạn đầu hình thành Hệ Mặt Trời. Theo các phiên bản hiện đại, hệ Mặt Trời nguyên thủy rất hỗn loạn với các hành tinh khổng lồ dịch chuyển quỹ đạo, tương tác hấp dẫn mạnh và đẩy nhau ra xa. Mô hình này cho rằng ban đầu hệ có thêm 1 hoặc 2 hành tinh băng khổng lồ giống Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương, nhưng chúng đã bị hất văng khỏi hệ do các tương tác khủng khiếp thuở sơ khai.
Phát hiện mới từ mô phỏng máy tính
Nghiên cứu mới đã kiểm tra mô hình Nice ở mức độ chi tiết hơn, bao gồm những gì xảy ra đối với các mặt trăng của Sao Mộc và Sao Thiên Vương trong "trận chiến của các gã khổng lồ". Các tác giả thực hiện mô phỏng máy tính và nhận thấy xác suất sống sót của toàn bộ hệ mặt trăng quanh Sao Mộc và Sao Thiên Vương là dưới 15%. Chỉ có duy nhất 1 trong số 122 mô phỏng cho thấy cả hai hệ mặt trăng cùng sống sót mà không bị tổn hại.
Hai hành tinh này vốn có nhiều mặt trăng. Tuy nhiên, nếu Sao Thiên Vương tiếp cận một hành tinh khác ở khoảng cách 0,02 AU (đơn vị thiên văn, bằng khoảng cách Trái Đất - Mặt Trời), hoặc tiếp cận các hành tinh khí khổng lồ (như Sao Mộc/Sao Thổ) ở khoảng cách dưới 0,1 AU, thì hệ mặt trăng của Sao Thiên Vương sẽ bị hủy diệt.
Ba hướng giải thích cho trạng thái hiện tại
Các nhà khoa học đưa ra 3 hướng giải thích cho trạng thái trật tự hiện tại của Hệ Mặt Trời. Một là thế giới của chúng ta đã tiến hóa theo một con đường dị biệt, cực kỳ hy hữu và may mắn, nơi 2 hành tinh lớn nói trên hoàn toàn tránh được các cuộc chạm trán sâu với các hành tinh khổng lồ khác, giúp các mặt trăng nguyên thủy bình an vô sự. Hai là hệ mặt trăng của Sao Thiên Vương có thể là sản phẩm tái sinh, điều mà một số nghiên cứu trước đây cũng ủng hộ. Ba là mô hình Nice có thể chưa đầy đủ.
Bí ẩn về sự tiến hóa của Hệ Mặt Trời
Dù chọn kịch bản nào, nghiên cứu cũng chứng minh rằng câu chuyện tiến hóa từ một vùng hỗn loạn 4 tỉ năm trước thành một hệ Mặt Trời vận hành chính xác như đồng hồ ngày nay vẫn là một bí ẩn lớn cần tiếp tục nghiên cứu, chứ không hề đơn giản như các mô hình cũ giả định.
