Thông tin

Tại sao Sao Mộc không trở thành Sao Mộc Nóng?

Tại sao Sao Mộc không trở thành Sao Mộc Nóng?

Cho đến khi phát hiện ra Sao Mộc Nóng đầu tiên, các nhà thiên văn học nghiên cứu hệ Mặt Trời cho rằng họ đã hiểu khá rõ về cách tất cả chúng ta đến đây.

Trong suốt một tỷ năm, sự kết tụ chậm chạp của các hạt bụi đã hình thành các hành tinh đá bên trong hệ mặt trời. Ngoài vành đai tiểu hành tinh, các tinh khí khổng lồ lớn và mạnh mẽ phát triển từ băng giá, trái đất có kích thước tiểu hành tinh giống như các cơ quan thành hành tinh khổng lồ với bầu khí quyển của hàng chục khí ngàn dặm dày bằng cách thu thập các khí dồi dào chảy quanh hệ thống đầu mặt trời đó sẽ là dày đặc nhất xa Mặt Trời hơn.

Chưa bao giờ nhìn thấy một hệ hành tinh nào khác để so sánh với nó, sự phát triển có trật tự tốt đẹp và sự phân chia cuối cùng của các lớp hành tinh khác nhau thành các khu vực gọn gàng, gần như được thần thánh ủy thác có một sức hấp dẫn nhất định đối với nó.

CŨNG XEM: 7 EXOPLANET SANG TRỌNG HƠN CÁC PHIM TRUYỆN HÌNH KHOA HỌC HAY NHẤT

Nó rất phù hợp với sự phân chia ngầm của chúng ta trong các thế hệ thừa kế và các mối quan hệ chư hầu - người bảo trợ phát sinh từ sự chênh lệch lớn về quyền lực tạo nên phần lớn lịch sử nhân loại. Điều đó bắt đầu thay đổi vào giữa những năm 1990 sau khi phát hiện ra các hành tinh ngoại quay xung quanh các mặt trời khác trực tiếp thách thức các giả định của chúng ta và ngay lập tức đặt ra câu hỏi gần như tất cả những gì chúng ta nghĩ rằng chúng ta biết về cách các hành tinh hình thành.

Sự phong phú của sao hỏa nóng và siêu trái đất chiếu sáng thiên văn

Việc phát hiện ra Peg 51, hành tinh ngoài hành tinh đầu tiên từng được phát hiện quay quanh một ngôi sao tương tự như ngôi sao của chúng ta, không giống với bất cứ điều gì chúng ta từng thấy. Nó có một nửa khối lượng và đại khái là cùng đường kính như Sao Mộc, nhưng nó chỉ lấy 4 ngày để quay quanh ngôi sao của nó, một chu kỳ quỹ đạo dường như là không thể đối với một thứ quá lớn.

Cách duy nhất điều này có ý nghĩa là nếu Peg 51 nhỏ hơn 10 triệu dặm từ bề mặt của ngôi sao của nó. Không chỉ những quan sát sau đó làm sáng tỏ điều này, các nhà thiên văn học khác nghiên cứu các hệ sao khác cũng đang tìm thấy những thứ được gọi là Sao Mộc Nóng ở khắp nơi. Nhiều hệ sao trong số này thậm chí có một số thiên thể ở quỹ đạo rất gần xung quanh các ngôi sao của chúng, nhiều thiên thể có khối lượng bằng trái đất hoặc lớn hơn.

Những gì họ không thấy trong các hệ mặt trời này là một thứ trông giống như chúng ta. Sự phân chia ngăn nắp, có trật tự của hệ thống nhà của chúng ta, với những thế giới nhỏ, đầy đá ở bên trong và những khối khí khổng lồ ở bên ngoài — với gần như tất cả các hành tinh quay quanh mặt trời trong một hình elip được tạo hình tốt với rất ít độ lệch tâm — thực một thiên hà kỳ dị của thiên nhiên.

Trong những năm sau đó, các nhà khoa học đã bắt đầu xem xét lại các điều kiện sản sinh ra hệ mặt trời mà chúng ta đang sống và câu chuyện đang bắt đầu xuất hiện xoay chuyển câu chuyện nguồn gốc cũ kỹ, nhàm chán về sự tăng trưởng chậm, đều và ổn định.

Tìm hiểu sự tiến hóa của Sao Mộc Nóng

Bí ẩn cơ bản về Sao Mộc Nóng mà các nhà thiên văn học gặp phải khi quan sát các hệ thống khác đang cố gắng tưởng tượng quá trình nào có thể khiến một thứ gì đó quá lớn định cư vào một quỹ đạo cực nhanh chỉ bằng một phần mười khoảng cách từ ngôi sao của nó khi chúng ta đến mặt trời.

Có ba lý thuyết chính mà các nhà khoa học đã đưa ra, nhưng chúng ta chỉ cần lo lắng về một trong số chúng, đó là Lý thuyết Di cư.

Giống như một lỗ đen được bao quanh bởi một đĩa bồi tụ, giai đoạn sớm nhất của quá trình hình thành sao cũng tạo ra một đĩa bụi, khí và mảnh vụn tương tự xung quanh ngôi sao. Do cách mà lực hấp dẫn của các ngôi sao tương tác với các khí của đĩa bồi tụ của nó, các khí của đĩa dần bị hút vào trong ngôi sao, tạo ra một loại xoáy nước sao với lò sao ở tâm của nó.

Vì các vùng bên ngoài của đĩa bồi tụ thường là nơi có mật độ khí nhiều nhất, nên hiệu ứng xoáy nước này lên các khí ở xa hơn nhiều thậm chí còn mạnh hơn và thậm chí có thể làm giảm vận tốc hướng tâm của quỹ đạo của một khối khí khổng lồ quét sạch khối khí khổng lồ một cách hiệu quả. với dòng điện của nó và mang nó đi xa hơn vào hệ thống sao theo hình xoắn ốc ngày càng thắt chặt về phía ngôi sao.

Về nhà Jupiter, You’re Drunk

Trong thần thoại Hy Lạp và La Mã cổ đại, Jupiter - hay thần Zeus, trong biểu hiện của ông trong tiếng Hy Lạp - là một vị vua nóng tính, bạo lực và bất cần trong các đền thờ cổ điển. Bất cứ thảm họa nào mà sao Mộc gây ra trong Vũ trụ, và có rất nhiều, không bao giờ sao Mộc phải gánh chịu hậu quả mà là những người đứng ngoài thường vô tội đã ở sai nơi, sai thời điểm.

Hóa ra, hành tinh Sao Mộc có thể đã không hoạt động tốt hơn bất kỳ hành tinh nào trong thời trẻ của nó khi đó là nhân vật thần thoại mà nó được đặt tên cho. Cũng như các nhà thiên văn học đã tìm cách giải thích làm thế nào một người khổng lồ khí trở thành một Sao Mộc Nóng, những người khác đang cố gắng tìm hiểu tại sao Sao Mộc của chúng ta đã không trở thành một và cho đến nay, bằng chứng đang bắt đầu tiết lộ một hệ mặt trời sơ khai, vốn là tiền đề cho một loạt sự kiện đáng chú ý.

Nghiên cứu gần đây nhất cho chúng ta biết rằng Sao Mộc bắt đầu cuộc sống của nó như một tiểu hành tinh băng giá có kích thước bằng Trái đất. Dữ liệu này cho thấy rằng vật thể băng giá này, sẽ tiếp tục tạo thành lõi của khí khổng lồ mà chúng ta thấy ngày nay, bắt đầu từ bốn lần xa Mặt trời như sao Mộc ngày nay, đặt nơi sinh của nó ở giữa quỹ đạo hiện tại của Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương.

Người ta tin rằng khoảng 2-3 triệu năm sau khi nó lần đầu tiên hình thành trong đĩa bồi tụ của Mặt trời, sao Mộc bắt đầu 700 triệu năm dài giai đoạn thực hiện cái mà một số nhà khoa học gọi là Grand Tack, lấy cảm hứng từ kiểu điều động "tack" mà một chiếc thuyền thực hiện khi nó di chuyển về phía một chiếc phao, trượt qua và xung quanh nó, và sau đó tăng tốc trở lại theo hướng nó xuất phát. Trong trường hợp của Sao Mộc, sự điều động Grand Tack này của khối khí khổng lồ đang phát triển sẽ ảnh hưởng sâu sắc đến sự tiến hóa của hệ Mặt Trời.

Trong các hệ thống ngoại hành tinh khác mà chúng tôi đã nghiên cứu, một trong những đặc điểm nổi bật là ưu thế của các hệ thống có một đến một số hành tinh có kích thước bằng Siêu Trái đất ở quỹ đạo gần xung quanh một ngôi sao; thứ mà hệ mặt trời của chúng ta thiếu.

Trong quá trình di chuyển quỹ đạo thắt chặt của nó, ảnh hưởng hấp dẫn của Sao Mộc sẽ thúc đẩy vô số tiểu hành tinh và vật chất tiền hành tinh khác đổ vào hệ mặt trời bên trong. Lực hấp dẫn của Sao Mộc cũng có thể làm biến dạng quỹ đạo của các thế giới có kích thước Siêu Trái Đất đang phát triển thành các thế giới hình elip hơn, và có thể chồng lên nhau, trong khi mưa địa ngục của tiểu hành tinh xuống chúng từ bên ngoài.

Những vụ va chạm này có thể từng xảy ra dữ dội, ảnh hưởng quan trọng nhất của dòng thác các tiểu hành tinh và hành tinh va chạm với nhau là những gì nó đã gây ra đối với các chất khí trong hệ mặt trời. Các trận tuyết lở bất ngờ của vật chất đá đã thúc đẩy các lực khí động lực học bắt giữ các hành tinh đang phát triển của hệ mặt trời bên trong dòng chảy của chúng và cuối cùng cuốn các hành tinh này xuống mặt trời.

Các mô phỏng cho thấy rằng Grand Tack of Jupiter’s này sẽ phá hủy hoàn toàn bất kỳ thiên thể lớn nào đang phát triển bị bắt gặp trước cuộc hành hương vào phía trong của nó đối với Mặt trời.

Một sự can thiệp kịp thời và kiểm duyệt

Điều này đáng lẽ phải xảy ra, nhưng rõ ràng điều này đã không xảy ra. Jupiter, thay vì tiếp tục di cư của nó để trong vòng vài triệu dặm của mặt trời như một sao Mộc nóng sẽ làm, thay vì thay đổi khóa học: nó tacked.

Khi sao Mộc tiến vào bên trong 1,5 AU về mặt trời, về vị trí của sao Hỏa hiện nay, quá trình di chuyển về phía trước của nó đã dừng lại và nó bắt đầu lùi xa khỏi Mặt trời. Hóa ra, sao Mộc không phải là khí khổng lồ duy nhất đang di chuyển. Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương đang bắt đầu phiên bản riêng của quá trình này, cũng như quá trình quan trọng nhất - Sao Thổ.

Hình thành sau hàng trăm triệu năm sau sao Mộc, sao Thổ đã phát triển đủ lớn để lực hấp dẫn của nó bắt đầu tạo ra một lực kéo đủ mạnh lên sao Mộc khiến quỹ đạo của sao Mộc, thay vì thắt chặt, bắt đầu dịch chuyển nó ra khỏi Mặt trời.

Chẳng bao lâu sau, quỹ đạo của Sao Mộc và Sao Thổ trở nên cộng hưởng, cho phép cả hai quỹ đạo khí khổng lồ loại bỏ mọi khí còn sót lại giữa chúng. Không có những khí này để thúc đẩy sự di cư của chúng, sao Mộc và sao Thổ đã ổn định trong quỹ đạo ổn định và hiện tại của chúng.

Những gì sao Mộc để lại trong hệ mặt trời bên trong, xét về mặt vũ trụ thì chẳng là gì cả, nhưng người ta tin rằng khi sao Mộc quay trở lại quỹ đạo hiện tại, nó kéo những gì flotsam và jetsam vẫn còn vào quỹ đạo tròn, ổn định. Trong vài trăm triệu năm tới, các mảnh vụn còn sót lại sau khi điện tích hủy diệt của Sao Mộc đối với Mặt trời sẽ kết tụ lại thành các hành tinh của hệ mặt trời bên trong mà chúng ta biết ngày nay.

Sao Mộc thỉnh thoảng sẽ xoay quanh một hoặc hai tiểu hành tinh băng giá tại các hành tinh bên trong — khi trái đất còn trẻ, bắt đầu tích tụ và cuối cùng sẽ hình thành các đại dương nước lỏng — nhưng phần lớn, vai trò kẻ hủy diệt các thế giới của Sao Mộc đã kết thúc, được kiềm chế bởi ảnh hưởng hấp dẫn vừa phải của Sao Thổ.

Giờ đây, thay vì tàu khu trục của chúng ta, Sao Mộc đã trở thành người bảo vệ chúng ta. Chứa đựng 2,5 lần khối lượng của tất cả các hành tinh khác cộng lại, sao Mộc hoạt động như một lá chắn hấp dẫn trên quỹ đạo xung quanh bên trong hệ mặt trời, chuyển hướng hầu hết các tiểu hành tinh tới và các mảnh vỡ ra khỏi hệ mặt trời bên trong (tất nhiên là có những ngoại lệ quan trọng).

Thời gian nghỉ ngơi này đã mang lại cho Trái đất thời gian cần thiết để phát triển các dạng sống ngày càng phức tạp, được bảo vệ khỏi công việc của nó bị lùi lại hoặc bị phá hủy trong các tác động tiểu hành tinh lặp đi lặp lại và thảm khốc. Đổi lại, Sao Mộc và Sao Thổ có một cộng đồng người ở đây trên Trái đất, những người công nhận vai trò của những hành tinh này với lòng biết ơn, một điều mà theo như chúng ta biết, không một người khổng lồ khí nào khác trong vũ trụ có thể khẳng định.


Xem video: Khám phá sao Mộc Full HD 1080p + Thuyết minh (Tháng Giêng 2022).