Thí nghiệm của nhà vật lý thiên văn tại Đại học California (UCR) cho thấy, nếu thêm một hành tinh đất đá vào giữa sao Hỏa và sao Mộc, thì Trái đất sẽ bị đẩy ra khỏi hệ Mặt trời và sự sống trên đó cũng bị xóa sổ.
Nhà vật lý thiên văn Stephen Kane của UCR giải thích rằng thí nghiệm của ông nhằm giải đáp hai sự gián đoạn đáng chú ý trong khoa học hành tinh.
Đầu tiên đó là sự gián đoạn giữa kích thước của các hành tinh đất đá và các hành tinh khí khổng lồ trong hệ Mặt trời. Hành tinh đất đá lớn nhất là Trái đất và hành tinh khí khổng lồ nhỏ nhất là sao Hải Vương, to gấp 4 lần và nặng hơn Trái đất 17 lần. Nhưng không có gì ở giữa hai loại hành tinh này.
Kane giải thích: "Trong các hệ sao khác có nhiều hành tinh có khối lượng nằm trong khoảng trống đó. Chúng tôi gọi chúng là siêu Trái đất".
Thứ hai là gián đoạn về vị trí giữa sao Hỏa và sao Mộc so với Mặt trời. Ông nói: "Các nhà khoa học hành tinh thường ước có một thứ gì đó ở giữa hai hành tinh này. Nó giống như một khu đất bị bỏ trống".
Những gián đoạn này có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng về cấu trúc của hệ Mặt trời của chúng ta và về sự tiến hóa của Trái đất. Vì vậy, Kane đã chạy các mô phỏng động trên máy tính về một hành tinh nằm giữa sao Hỏa và sao Mộc với một loạt các khối lượng khác nhau, sau đó quan sát các tác động lên quỹ đạo của tất cả các hành tinh khác.
Các kết quả, được công bố trên Planetary Science Journal, đa phần là thảm họa đối với hệ Mặt trời.
Kane nói: “Hành tinh hư cấu này tạo ra một cú huých tới sao Mộc vừa đủ để làm cho tất cả hành tinh khác mất ổn định. Mặc dù nhiều nhà thiên văn học đã mong muốn có thêm hành tinh này, nhưng thật tốt là chúng ta đã không có nó”.
Sao Mộc lớn hơn nhiều so với tất cả các hành tinh khác cộng lại; khối lượng của nó gấp 318 lần Trái đất, vì vậy lực hấp dẫn của nó có tác động rất lớn. Nếu có một siêu Trái đất trong hệ Mặt trời của chúng ta, một ngôi sao hoặc bất kỳ thiên thể nào khác đi lạc qua hệ và làm xáo trộn sao Mộc dù chỉ một chút, thì tất cả các hành tinh khác sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Tùy thuộc vào khối lượng và vị trí chính xác của một siêu Trái đất, sự hiện diện của nó cuối cùng có thể đẩy sao Thủy và sao Kim cũng như Trái đất ra khỏi hệ Mặt trời. Nó cũng có thể làm mất ổn định quỹ đạo của sao Thiên Vương và sao Hải Vương, ném chúng vào không gian bên ngoài.
Siêu Trái đất sẽ thay đổi hình dạng quỹ đạo của Trái đất của chúng ta, khiến nó trở thành một nơi khó sống hơn nhiều so với ngày nay, nếu không muốn nói là làm cho sự sống bị xóa sổ hoàn toàn.
Nếu Kane làm cho khối lượng của hành tinh hư cấu nhỏ hơn và đặt nó trực tiếp vào giữa sao Hỏa và sao Mộc, thì hành tinh này có thể duy trì ổn định trong một thời gian dài. Nhưng chỉ cần di chuyển một chút theo bất kỳ hướng nào thì "mọi thứ sẽ trở nên tồi tệ", ông nói.
Nghiên cứu mới có ý nghĩa đối với việc tìm ra khả năng chứa đựng sự sống của các hành tinh trong các hệ Mặt trời khác. Mặc dù xác suất tìm ra các hành tinh khí khổng lồ cách xa ngôi sao chủ giống như sao Mộc chỉ khoảng 10%, nhưng sự hiện diện của chúng có thể quyết định liệu các hành tinh láng giềng như Trái đất hoặc siêu Trái đất có quỹ đạo ổn định hay không.
Những kết quả này đã khiến Kane cảm thấy tôn trọng đối với trật tự mong manh giữ các hành tinh ổn định xung quanh Mặt trời. "Hệ mặt trời của chúng ta được điều chỉnh tinh vi hơn những gì tôi đánh giá trước đây. Tất cả đều hoạt động giống như những bánh răng đồng hồ phức tạp. Thêm càng nhiều bánh răng vào thì tất cả sẽ hỏng”, Kane nói.
Theo Phys.org
Văn Thiện biên dịch
