Tại sao các hành tinh trong hệ mặt trời lại quay trên cùng một mặt phẳng?

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải du hành đến thời kỳ đầu của hệ mặt trời, khoảng 4,5 tỉ năm trước.

Theo Nader Haghighipour, một nhà thiên văn học tại Đại học Hawaii tại Mānoa, khi đó, hệ Mặt Trời chỉ là một đám mây bụi và khí khổng lồ, xoay tròn. Đám mây khổng lồ đó có chiều ngang 12.000 đơn vị thiên văn (AU), với 1 AU là khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời, khoảng 150 triệu km. 

Haghighipour nói rằng đám mây đó trở nên lớn đến mức mặc dù chỉ chứa đầy bụi và các phân tử khí, nhưng đám mây bắt đầu sụp đổ và co lại dưới khối lượng của chính nó.

Hãy tưởng tượng một người thợ làm bánh pizza ném một phiến bột đang quay vào không khí. Khi nó quay, bột nở ra nhưng ngày càng trở nên mỏng và phẳng. Đó là những gì đã xảy ra với hệ mặt trời non trẻ.

Trong khi đó, ở trung tâm của đám mây luôn phẳng này, tất cả các phân tử khí và bụi đó bị ép lại với nhau rất nhiều. Các phân tử va chạm vào nhau nhiều hơn và chúng nóng lên. 

Dưới sức nóng và áp suất khổng lồ, các nguyên tử hydro và heli hợp nhất và khởi động một phản ứng hạt nhân kéo dài hàng tỉ năm dưới dạng một ngôi sao: Mặt Trời. 

Trong 50 triệu năm tiếp theo, Mặt Trời tiếp tục phát triển, thu thập khí và bụi từ môi trường xung quanh, tạo ra các đợt bức xạ và nhiệt độ cao. Dần dà, nó đã dọn sạch một không gian trống xung quanh nó. Các đám mây khí và bụi tiếp tục sụp đổ, tạo thành một đĩa bồi tụ xung quanh ngôi sao.

Cuối cùng, đám mây trở thành một cấu trúc phẳng được gọi là đĩa tiền hành tinh, quay quanh ngôi sao trẻ. Haghighipour cho biết, cái đĩa này trải dài hàng trăm AU và chỉ dày bằng một phần mười khoảng cách đó. 

Trong hàng chục triệu năm sau đó, các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh nhẹ nhàng quay xung quanh, thỉnh thoảng va đập vào nhau, sau đó hợp thành những cấu trúc lớn hơn. 

Và trong hàng triệu năm đó, những hạt đó dần trở thành những hạt dài vài milimet, cm… Cuối cùng, hầu hết vật chất trong đĩa tiền hành tinh kết hợp thành những vật thể khổng lồ. Dưới tác dụng của lực hấp dẫn một số vật thể lớn có hình dạng là các hành tinh hình cầu.

Những hành tinh nhỏ hơn bị kẹt vào trường hấp dẫn của những hành tinh lớn hơn và trở thành các vệ tinh của chúng. Các vật thể khác có kích thước nhỏ hơn rất nhiều lần có hình dạng bất thường như tiểu hành tinh, sao chổi…

Bất chấp kích thước khác nhau của những vật thể này, dù chênh lệch ít nhiều dường như vẫn ở trên cùng một mặt phẳng, nơi khởi nguồn của chúng. Đó là lý do tại sao, ngay cả ngày nay, tám hành tinh của hệ Mặt Trời và các thiên thể khác đều quay quanh cùng một mặt phẳng.  

Theo Tạp chí Điện tử