Từng có thiên thể khổng lồ làm xáo trộn quỹ đạo hành tinh của hệ mặt trời?

Quỹ đạo của sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương và sao Hải Vương có thể đã thay đổi sau khi một thiên thể khổng lồ lao đến từ không gian sâu thẳm và đi qua hệ mặt trời từ nhiều tỉ năm trước.

Mô phỏng khái niệm một thiên thể (hình lớn) và tổ hợp một số hành tinh của hệ mặt trời. ẢNH: NASA, ESA, CALTECH

Theo báo cáo đăng trên arXiv, đồng tác giả Renu Malhotra, nhà khoa học hành tinh của Đại học Arizona ở Tucson (Mỹ), đưa ra giả thuyết về một thiên thể khổng lồ, khối lượng gấp 8 lần sao Mộc, có thể lao xuyên hệ mặt trời cách đây khoảng 4 tỉ năm.

Điều này có thể giải thích những đặc điểm lạ lùng về quỹ đạo của sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương và sao Hải Vương, vốn không có hình tròn hoàn hảo và đều nằm trên những mặt phẳng hơi khác biệt.

Trong báo cáo, các nhà nghiên cứu mô tả cách thức họ dựng mô hình các quỹ đạo của nhóm 4 hành tinh nằm ở vòng ngoài của hệ mặt trời và thực hiện 50.000 mô phỏng về khả năng một thiên thể lớn đi qua thái dương hệ, theo Live Science.

Mục đích là nhằm xác định liệu phải chăng từng có một thế lực bên ngoài từng xông vào hệ mặt trời và làm xáo trộn quỹ đạo hành tinh hay không.

Trong khi đa số các đợt mô phỏng dẫn đến một hệ mặt trời vô cùng khác biệt so với hiện nay, khoảng 1% cho kết quả về những hành tinh có hình thái quỹ đạo vô cùng tương đồng như những gì đang diễn ra.

Theo đó, quỹ đạo của 4 hành tinh đã bị can thiệp bởi sự đi qua của một thiên thể gấp từ 2 đến 50 lần khối lượng sao Mộc. Phạm vi khối lượng này có thể bao gồm hành tinh đến sao lùn nâu.

Sao lùn nâu là các thiên thể có khối lượng lớn hơn hành tinh nhưng nhỏ hơn sao. Chúng đôi khi được xếp vào nhóm “sao xịt” vì kích thước không đủ để duy trì phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydrogen.

Khi tiếp tục thực hiện các mô phỏng khác, lần này bao gồm quỹ đạo của nhóm hành tinh bên trong (sao Thủy, sao Kim, trái đất và sao Hỏa), các nhà nghiên cứu tìm ra kịch bản nhiều khả năng xảy ra nhất là một thiên thể có khối lượng gấp 8 lần sao Mộc đi qua khoảng cách gần mặt trời như quỹ đạo hiện nay của sao Hỏa.

Vì thế, đội ngũ khoa học gia cho rằng quỹ đạo lạ lùng của nhóm hành tinh vòng ngoài hệ mặt trời có lẽ là kết quả đến từ một lần xâm nhập của thiên thể bí ẩn.