Sao Mộc, sao Thổ và cuộc đụng độ hoán chuyển vị trí vào 3,8 tỷ năm trước

Cụm từ “hành tinh” xuất phát từ tiếng Hy Lạp cổ đại với nghĩa là “kẻ du hành”. Thực tế được phản ánh khi đứng từ góc nhìn của một nhà quan sát tại Trái đất cho thấy, các hành tinh đã liên tục có sự thay đổi vị trí trong vũ trụ.

Những chuyển động rõ rệt có thể lý giải được, khi đặt ra giả định các hành tinh này di chuyển trên quỹ đạo gần tròn xung quanh Mặt trời. Kích thước của các quỹ đạo này vẫn không thay đổi trong suốt tiến trình lịch sử loài người, nhưng nếu xét trong thời gian lâu hơn, chúng đã có biến đổi do hiện tượng di chuyển của hành tinh. 

Các lực tác động vào hành tinh

Chuyển động của các hành tinh bị chi phối bởi các lực tác động lên chúng. Lực chi phối lớn nhất trong số đó là lực hấp dẫn của Mặt trời, nhằm giúp các hành tinh nằm trong đúng quỹ đạo của chúng. Nếu không chịu sự tác động của lực nào khác, thì quỹ đạo hành tinh sẽ không bao giờ thay đổi. 

Tuy nhiên, trên thực tế vẫn xuất hiện một số lực tác động khác, hiện tượng này được gọi là “nhiễu loạn hấp dẫn”. Những lực tác động này không mạnh bằng lực hấp dẫn từ Mặt trời, nhưng nó đủ lớn để gây biến đổi vị trí của các hành tinh trong thời gian dài. “Nhiễu loạn hấp dẫn” bao gồm sự ảnh hưởng của lực hấp dẫn từ các hành tinh lớn như Sao Mộc và Sao Thổ, cộng với hiệu ứng tích lũy của các vụ va chạm và tiếp xúc gần với các tiểu hành tinh và sao chổi.

Giai đoạn đầu của Hệ Mặt Trời

Lần đầu tiên khi các hành tinh hình thành vào khoảng 4,6 tỷ năm trước, hệ Mặt trời vẫn là một nơi ngập tràn trong khí và bụi. Lượng khí và bụi này đủ để tạo ra lực hấp dẫn đáng kể lên các hành tinh mới hình thành. Khí và bụi tập trung dày đặc, di chuyển xoay vòng theo hình một đĩa quay, điều này đã trở thành động cơ chính, cho hiện tượng hành tinh di chuyển trong giai đoạn đầu của hệ Mặt trời. “Đĩa quay” này có tác dụng kéo các hành tinh đất đá nhỏ hơn gồm Sao Thủy, Sao Kim, Trái Đất và Sao Hỏa dịch chuyển dần về phía Mặt trời.

Các hành tinh bên ngoài hệ

Sao Mộc – hành tinh lớn nhất hệ Mặt trời vốn ban đầu là một hành tinh từ bên ngoài, nhưng do lực hút từ “đĩa quay” nên đã di chuyển dần vào trong hệ Mặt trời. Hành tinh này dừng biến đổi vị trí, khi nó nằm cách Mặt trời một khoảng bằng khoảng cách từ Sao Hỏa tới Mặt trời hiện nay, có thể do chịu sự tác động lực hấp dẫn từ Sao Thổ – hành tinh thứ 6 trong hệ Mặt trời. 

Sau đó Sao Mộc và Sao Thổ lại một lần nữa di chuyển ra xa khỏi Mặt trời, tiếp cận khoảng quỹ đạo của các hành tinh ngoài cùng của hệ Mặt trời (Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương hiện nay). Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương là hai hành tinh vốn từng có khoảng cách gần Mặt trời hơn so với ngày nay. Đến thời điểm này, hầu hết lượng khí và bụi giữa các hành tinh đều đã tan biến, và tốc độ di chuyển của hành tinh đã chậm lại.

Đạt đến trạng thái bình ổn

Khoảng 3,8 tỷ năm trước, không lâu trước khi đời sống nguyên thủy lần đầu xuất hiện trên Trái đất, đã xảy ra một cuộc dịch chuyển hành tinh thứ hai đầy biến động. Cuộc dịch chuyển xảy ra khi quỹ đạo của Sao Mộc và Sao Thổ bị khóa chặt vào nhau trong một thời gian ngắn, còn Sao Thổ thì lại mất một khoảng thời gian gấp đôi Sao Mộc để hoàn thành một vòng quay quanh Mặt trời. 

Chính điều này đã gây ra những biến động, không chỉ với Sao Mộc và Sao Thổ mà còn tác động tới Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương. Để bù đắp cho sự bất ổn này, vị trí của cả bốn hành tinh đã nhanh chóng biến đổi. Sao Mộc dịch chuyển vào bên trong, còn Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương dịch chuyển ra bên ngoài. Chỉ sau vài triệu năm – một khoảng thời gian ngắn xét trên phương diện thiên văn học, các hành tinh đã ổn định vị trí của mình, và không xảy ra biến đổi vị trí đáng kể cho đến ngày nay. 

Việt Anh (theo Sciencing)