Kịch bản xấu nhất có thể xảy ra với Hệ Mặt Trời

Hệ Mặt Trời có thể bị phá hủy với tốc độ nhanh hơn dự đoán. Ảnh: Space.

Trong hàng thế kỷ, các nhà khoa học cho rằng Hệ Mặt Trời có thể bị phá hủy do sự mất cân bằng dần dần của lực hấp dẫn giữa các hành tinh, đặc biệt là tương tác giữa Sao Mộc và Mặt Trời. Mặt khác, một số nghiên cứu lại nhận định hệ hành tinh của chúng ta có thể duy trì sự ổn định trong khoảng thời gian rất dài, thậm chí vượt xa tuổi thọ dự kiến của vũ trụ.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters lại đưa ra dự báo khác. Hệ Mặt Trời có thể mất ổn định sớm hơn nhiều so với các ước tính trước đây, đặc biệt là khi Mặt Trời bước vào giai đoạn cuối của vòng đời.

Hành tinh nào bị ảnh hưởng?

Nghiên cứu này cho biết sau khi Mặt Trời biến thành sao lùn trắng, những hành tinh ở vùng ngoài Hệ Mặt Trời, trong đó có Sao Mộc và Sao Thổ, có thể nhanh chóng rơi vào tình trạng hỗn loạn. Trong kịch bản này, các hành tinh có thể bị đẩy khỏi quỹ đạo hiện tại, thậm chí bị hất văng ra ngoài không gian.

Trước đó, một số nghiên cứu cho rằng Sao Thiên Vương, hành tinh xa Mặt Trời nhất trong số 8 hành tinh của Hệ Mặt Trời, có thể duy trì trạng thái ổn định trong khoảng một tỷ tỷ năm - dài hơn 70 triệu lần tuổi hiện tại của vũ trụ.

Tuy nhiên, đây phần lớn là dự báo mang tính lý thuyết, bởi các sự kiện khác có thể khiến Hệ Mặt Trời bị phá hủy trước khi khoảng thời gian đó kết thúc.

Những dự báo trước đây về độ ổn định lâu dài của Hệ Mặt Trời dựa trên giả định rằng Mặt Trời sẽ mất khối lượng một cách từ từ và đều đặn khi tiến đến giai đoạn cuối của vòng đời. Nhưng nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Viện Công nghệ California (Caltech) và Đại học Michigan (Mỹ) cho rằng quá trình này có thể diễn ra theo cách khác, làm thay đổi đáng kể quỹ đạo của các hành tinh.

Trong khoảng 8 tỷ năm nữa, Mặt Trời dự kiến biến thành sao lùn trắng, sau khi trải qua giai đoạn sao khổng lồ đỏ. Khi đó, ngôi sao này sẽ nhanh chóng nguội đi và co lại, chỉ còn gần một nửa khối lượng hiện tại.

Thay vì mất khối lượng một cách ổn định, Mặt Trời có thể giải phóng vật chất theo những đợt ngẫu nhiên về cả thời điểm lẫn hướng phóng. Những biến động này tạo ra các cú hích làm thay đổi quỹ đạo hành tinh, khiến hệ thống vốn được duy trì bởi sự cân bằng hấp dẫn trở nên bất ổn.

Trong 40% số mô phỏng, vùng ngoài Hệ Mặt Trời có thể rơi vào tình trạng hỗn loạn nghiêm trọng khi Mặt Trời biến thành sao lùn trắng. Khi đó, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương sẽ đổi vị trí cho nhau, thậm chí di chuyển vào bên trong quỹ đạo Sao Mộc.

Sao Thổ cũng có nguy cơ bị hất văng khỏi Hệ Mặt Trời chỉ trong vài triệu năm. Khi đó, hành tinh nổi tiếng với những vành đai đặc trưng sẽ trở thành một hành tinh lang thang, di chuyển tự do trong không gian. Nó có thể trôi dạt trong thời gian dài hoặc cuối cùng bị một hệ sao khác "kéo về".

Hình ảnh mô phỏng về cấu trúc của Hệ Mặt Trời trong tương lai.

Trái Đất và con người sẽ ra sao?

Nhìn chung, 90% mô phỏng cho thấy Hệ Mặt Trời có thể tan rã trong vòng 3 tỷ năm sau khi Mặt Trời biến thành sao lùn trắng. Điều này đồng nghĩa Hệ Mặt Trời có thể bị phá vỡ trong chưa đầy 10 tỷ năm nữa.

Đáng chú ý, sự mất ổn định có thể xảy ra ngay từ giai đoạn Mặt Trời trở thành sao khổng lồ đỏ, trước khi nó biến thành sao lùn trắng. Trong 40% số mô phỏng của nhóm nghiên cứu, các hành tinh đã bị xáo trộn hoặc phân tán khi Mặt Trời vẫn ở giai đoạn này.

Kết quả cũng gợi lại dự đoán của Isaac Newton rằng Hệ Mặt Trời cuối cùng sẽ mất ổn định. Tuy nhiên, thay vì bị phá hủy bởi lực hấp dẫn từ một ngôi sao đi ngang qua như một số giả thuyết từng đề cập, hệ hành tinh có thể tự tan rã do những biến động từ chính Mặt Trời. Khi ngôi sao này mất khối lượng, quỹ đạo các hành tinh có thể mở rộng và trở nên bất ổn định.

Nhìn chung, nghiên cứu mới nhấn mạnh vai trò của chính Mặt Trời trong quá trình này. Khi bước vào giai đoạn cuối vòng đời, những biến động về khối lượng của ngôi sao có thể làm thay đổi quỹ đạo các hành tinh, khiến chúng mất ổn định và bị hất văng khỏi Hệ Mặt Trời.

Dù vậy, kịch bản này không ảnh hưởng trực tiếp đến con người trong tương lai gần. Trước khi biến thành sao lùn trắng, Mặt Trời sẽ trải qua giai đoạn sao khổng lồ đỏ. Nó trở nên lớn hơn, sáng và nóng hơn nhiều. Quá trình này có thể khiến mọi sự sống trên Trái Đất diệt vong và Mặt Trời thậm chí có thể nuốt chửng hành tinh của chúng ta.