Thái Dương hệ từng có hai mặt trời?

Trong quá khứ xa xôi, Mặt trời có thể có “bạn đồng hành” với cùng khối lượng.

Ý tưởng do các nhà khoa học ở ĐH Harvard (Mỹ) giới thiệu trên tạp chí Vật lý Thiên văn (Vương quốc Anh), cho thấy, trong quá khứ xa xôi, Mặt trời có thể có “bạn đồng hành” với cùng khối lượng.

Các nhà khoa học cho rằng ý tưởng này giải thích tường tận và rõ ràng hơn về sự tồn tại của Đám mây Oort trong hình dạng hiện nay. Họ cũng chỉ ra rằng, hành tinh thứ chín giả định không hình thành trong Hệ Mặt trời mà bị hệ hành tinh này tóm bắt.

Hệ thống sao kép

Hệ Mặt trời của chúng ta lớn hơn rất nhiều so với không gian bị 8 hành tinh “chiếm dụng”. Hệ Mặt trời kéo dài đến tận Đám mây Oort – những đám mây ràng buộc hấp dẫn lỏng lẻo với Mặt trời, bao gồm các đối tượng có kích thước khác nhau, từ những hạt bụi cho đến các tiểu hành tinh.

Đám mây Oort quay xung quanh Mặt trời ở khoảng cách dao động từ 300 đến 100.000 đơn vị thiên văn (một đơn vị thiên văn –đvtv- là khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt trời, bằng khoảng 150 triệu km).

Quan điểm phổ biến nhất cho rằng sự xuất hiện của Đám mây Oort có liên quan đến những gì còn sót lại sau khi Mặt trời hình thành. Các nhà khoa học ở ĐH Harvard (Avi Loeb, Frank B. Baird Jr. và Amir Siraj) đề xuất quan điểm khác, trong đó Hệ Mặt trời lúc ban đầu bao gồm 2 ngôi sao.

Mặt dù “ngôi sao đồng hành” cùng Mặt trời đã biến mất từ lâu, nhưng các nhà khoa học cho rằng, dấu vết tồn tại xa xưa của nó vẫn còn biểu lộ trong chuyển động của các vật thể trong Đám mây Oort.

Phần lớn các ngôi sao mà chúng ta quan sát được đều “đi thành cặp”. Mặc dù có một thời gian, người ta cho rằng sự hiện diện của ngôi sao thứ hai gây rối loạn trong hình thành các hành tinh, nhưng hiện giờ chúng ta biết rằng nhiều hệ sao kép có chứa các hành tinh.

Mô hình hệ thống sao kép do các nhà nghiên cứu đề xuất có thể giải thích một số điểm không chặt chẽ trong các quan điểm trước đó. Trước hết là về các đối tượng trong Đám mây Oort. Mô hình hệ thống kép, theo các tác giả công trình nghiên cứu, giải thích tốt hơn về nguồn gốc các đối tượng trong Đám mây Oort.

“Các mô hình trước đây có khó khăn trong xác định mối quan hệ giữa các đối tượng từ Đĩa phân tán (khu vực sau quỹ đạo Sao Hải vương, cách Mặt trời khoảng 100 đvtv) với các đối tượng bên ngoài Đám mây Oort.

Mô hình sao kép cho cách giải tích rõ ràng hơn về hiện tượng “tóm bắt” các đối tượng. Phần lớn các ngôi sao giống Mặt trời đều là sao kép từ lúc ra đời, tức là hình thành cùng ngôi sao đồng hành” – nhà khoa học Amir Siraj ở ĐH Harvard giải thích.

“Bạn đồng hành” của Mặt trời có thể đang chu du ở đâu đó trong Dải Ngân hà.

Đám mây Oort

Nếu đúng là Đám mây Oort hình thành từ những đối tượng bị “bạn đồng hành” của Mặt trời tóm bắt, thì hậu quả đối với sự hiểu biết của chúng ta về sự hình thành Hệ Mặt trời là rất quan trọng. “Hệ thống sao kép có hiệu quả cao hơn trong tóm bắt các đối tượng so với một sao đơn.

Nếu Đám mây Oort hình thành từ những đối tượng bị tóm bắt, thì điều này có nghĩa là Mặt trời có “bạn đồng hành” với khối lượng tương đương. Mặt trời sau này bị mất “bạn đồng hành”, sau khi rời khỏi chòm sao mà ở đó nó hình thành”, ông Avi Loeb ở ĐH Harvard cho biết.

Trọng trường của một đối tượng thiên văn lớn có thể bắt giữ một số vật thể tạo ra Đám mây Oort. Các nhà nghiên cứu khẳng định, quan điểm do họ đề xuất có thể trả lời các câu hỏi liên quan đến nguồn gốc sự sống trên Trái đất.

“Các đối tượng bên ngoài Đám mây Oort có thể đóng vai trò quan trọng trong lịch sử Trái đất. Chúng có thể cung cấp nước cho hành tinh chúng ta. Việc hiểu nguồn gốc các đối tượng này là rất quan trọng”, ông Amir Siraj cho biết.

Hành tinh thứ chín

Mô hình cũng có liên quan đên hành tinh thứ chín giả định. “Vấn đề này không chỉ liên quan đến Đám mây Oort, mà cả các thiên thể bên ngoài Sao Hải vương ở rất xa, chẳng hạn như hành tinh thứ chín. Chúng ta không biết rõ, những thiên thể đó đến từ đâu” – ông Avi Loeb nói.

Đám mây Oort và cả hành tinh thứ chín giả định, đều ở rất xa Mặt trời. Việc quan sát các đối tượng này, do vậy, là thách thức lớn đối với các nhà nghiên cứu.

Thông thường, chúng ta không có các dụng cụ, thiết bị khoa học phù hợp để “nhìn sâu vào” các khu vực xa xôi đó trong Hệ Mặt trời. Rất có thể Đài quan sát Vera C. Rubin Observatory (VRO) của Mỹ - được khởi động vào đầu năm tới - sẽ giúp các nhà khoa học giải quyết câu đố về hành tinh thứ chín.

“Nếu VRO khẳng định sự tồn tại của hành tinh thứ chín và hiện tượng nó “bị tóm bắt”, đồng thời VRO tìm được quần thể các hành tinh lùn cũng “bị tóm bắt” tương tự, thì khi đó mô hình hệ thống sao kép sẽ có ưu thế hơn so với quan điểm về ngôi sao cô đơn được đề xuất hiện nay”, ông Siraj nhấn mạnh.

Hiện tại, người ta cho rằng, Mặt trời, cũng như phần lớn các ngôi sao khác, sinh ra trong chòm sao chật chội. Các đối tượng trong chòm sao này dần dần rời xa nhau.

Trong môi trường như vậy phải diễn ra nhiều vụ va chạm, trong đó có những vụ va chạm với các ngôi sao đủ lớn, để ngắt đứt các ràng buộc trọng trường giữa Mặt trời và ngôi sao đồng hành của nó.

Nếu các tác giả của công trình nghiên cứu nói trên có lý, thì ngôi sao thứ hai, với kích thước và thời gian tồn tại như Mặt trời, có thể đang chu du ở đâu đó trong Dải Ngân hà cùng một số hành tinh.