How the Universe Works

Hệ thống của chúng ta là một điều kỳ lạ.

Nó hoàn toàn khác với tất cả các hệ hành tinh khác

mà chúng ta thấy trên khắp thiên hà.

Chúng ta là một ngoại lệ chứ không phải là quy tắc.

Để hiểu lý do tại sao,

các nhà khoa học nhìn sâu vào lịch sử bí mật của hệ mặt trời của chúng ta

và tìm thấy một quá khứ đen tối và dữ dội của vụ tàn sát hành tinh

trên quy mô lớn.

Hệ mặt trời là một bóng ma của những gì nó từng là.

Bạn kết thúc với những thứ sống sót cuối cùng

là một loạt các quái vật.

Ngôi nhà của chúng ta có thể là một trong những điều kỳ dị.

Hòn đá dưới chân chúng ta

có thể là từ các hành tinh đã chết.

Và những hành tinh đã chết từ lâu

có thể giúp giải thích tại sao có sự sống trên Trái đất.

Trong một nhánh xoắn ốc của một thiên hà khổng lồ gọi là dải ngân hà

có một hệ hành tinh phi thường,

hệ mặt trời của chúng ta.

Trong nhiều thiên niên kỷ, đó là thứ duy nhất chúng ta biết,

nhưng tất cả đã thay đổi.

Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hơn 2.600 hệ thống hành tinh cho đến nay,

nhưng không có hệ thống nào trong số chúng giống như của chúng ta.

Điều đáng kinh ngạc về thiên văn học

là khi bạn nhìn ra vũ trụ,

và bạn nhận ra rằng bạn đã hoàn toàn hiểu sai

về chính ngôi nhà của mình.

Vì vậy, một điều quan trọng

chúng ta đã học được khi khám phá các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác

là hệ thống của chúng ta không phải là hệ thống bình thường.

Nó không phải là những gì chúng ta thấy ở khắp mọi nơi.

Trên thực tế, khi chúng ta khám phá ra

nhiều hành tinh quay quanh các ngôi sao khác,

chúng ta thấy rằng chúng ta là một kẻ kỳ quặc.

Hầu hết các hệ mặt trời khác trông hoàn toàn khác so với chúng ta.

Tháng 2 năm 2017, NASA đưa ra một thông báo

về một hệ thống trong chòm sao Bảo Bình

Trappist-1.

Trappist-1 có một chút khác thường.

Nó nhỏ hơn một chút và mát hơn Mặt trời,

nhưng nó có bảy hành tinh quay quanh nó.

Và bạn nghĩ rằng, "đó không phải là đặc biệt. Chúng tôi có tám".

Nhưng đây là bảy hành tinh có kích thước gần bằng Trái đất.

Không có nhiều sự đa dạng ở đó,

và chúng cũng quay quanh ngôi sao rất gần.

Tất cả bảy hành tinh bằng cách nào đó

quay gần với ngôi sao của chúng hơn Sao Thủy,

hành tinh trong cùng của chúng ta, quay quanh mặt trời của chúng ta.

Có lẽ một trong những câu đố lớn nhất

xuất phát từ việc tìm kiếm các hành tinh xung quanh các ngôi sao khác

là chúng thường có quỹ đạo

nằm trong quỹ đạo của Sao Thủy.

Theo quan điểm của tôi, điều thực sự kỳ lạ là

hệ mặt trời của chúng ta có khoảng trống.

Không có gì bên trong quỹ đạo của Sao Thủy.

Tại sao vậy?

Bí ẩn về các hành tinh bên trong bị mất tích

giống như một bộ phim trinh thám vũ trụ,

biến các nhà khoa học thành thám tử và hỏi

"chúng ta có thực sự biết câu chuyện về hệ mặt trời của chúng ta diễn ra như thế nào không?"

Toàn bộ quá trình, giống như, CSI vũ trụ.

Bạn đang cố gắng tập hợp các manh mối để tìm hiểu điều gì đó đã xảy ra

khi không có ai khác ở đó

để xem nó xảy ra.

Giống như các thám tử, các nhà khoa học

bắt đầu với lời giải thích đơn giản nhất.

Vì vậy, theo một số cách, hệ mặt trời ban đầu

giống như một trò chơi bi-a.

Tất cả các quả bóng bi-a đại diện cho các mảnh, khối xây dựng,

vi thể hành tinh hoặc phôi hành tinh

sẽ kết hợp với nhau

để xây dựng hệ thống hành tinh cuối cùng.

Trong sự hình thành hành tinh,

lý thuyết đơn giản nhất là tất cả các hành tinh được hình thành ở nơi

chúng ta tìm thấy chúng bây giờ.

Nó được gọi là mô hình cổ điển.

Mô hình này thực sự như thế nào?

Chúng ta bắt đầu với một vài vi thể hành tinh

va chạm với nhau

và chúng phát triển lớn hơn một chút

trong khu vực này của hệ mặt trời.

Quá trình này tiếp tục và bạn phát triển tất cả các hành tinh,

với mỗi hành tinh trong mỗi khu vực của hệ mặt trời

đang tạo ra vật liệu từ khu vực lân cận của nó

và chúng không thực sự di chuyển rất xa.

Nhưng mô hình cổ điển này không thể giải thích tại sao

hệ mặt trời bên trong của chúng ta

thiếu tất cả các loại vật liệu.

Mô hình cổ điển không có lời giải thích tự nhiên

về lý do tại sao Sao Thủy là thứ cuối cùng mà chúng ta biết,

hướng vào Mặt trời,

rằng không có hành tinh, không có tiểu hành tinh,

không có gì bên trong Sao Thủy, vẫn là một bí ẩn

mà mô hình cổ điển không thể giải thích dễ dàng.

Khu vực gần mặt trời của chúng ta không chỉ thiếu các tiểu hành tinh

và các hành tinh nhỏ.

Nó cũng thiếu những thứ thực sự lớn.

Các ngoại hành tinh đầu tiên,

thế giới ngoài hành tinh đầu tiên mà chúng ta phát hiện ra,

là các hành tinh có khối lượng sao Mộc hoặc lớn hơn

quay quanh ngôi sao của chúng rất gần,

thậm chí gần hơn so với Sao Thủy quay quanh Mặt trời.

Các nhà thiên văn học cho đến nay

đã phát hiện ra khoảng 300 hành tinh khí khổng lồ

thiêu đốt gần mặt trời của chúng.

Họ gọi chúng là những sao Mộc nóng ...

Nhưng làm thế nào chúng hình thành là một bí ẩn.

Những hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc nên được sinh ra từ cái lạnh,

cách xa mặt trời của chúng.

Thật khó để hình dung các sao Mộc nóng hình thành ở nơi

chúng ta thấy chúng ngày nay.

Nhiệt độ, khoảng cách từ ngôi sao,

nơi chúng ta thấy Sao Mộc nóng là rất nóng,

thật khó để hình dung bất kỳ vật liệu nào

ngưng tụ từ tinh vân mặt trời.

Điều này đã khởi đầu ý tưởng rằng

có thể những sao Mộc nóng này, như chúng được gọi,

có thể đã thực sự hình thành ở xa hơn,

giống như nơi mà Sao Mộc của chúng ta hiện đang ở,

và trong hệ mặt trời ban đầu,

chúng bắt đầu di chuyển vào bên trong ngôi sao của chúng.

Vậy điều gì xảy ra khi một hành tinh có kích thước của Sao Mộc

di chuyển vào trong?

Điều này có thể giúp giải thích khối lượng còn thiếu của hệ mặt trời bên trong

và trả lời tại sao chúng ta không có Sao Mộc nóng?

Để tìm hiểu, Kevin Walsh và các đồng nghiệp

đã mô phỏng 10 triệu năm đầu tiên của hệ mặt trời.

Họ gọi mô hình này là "grand tack".

Mô hình grand tack là một kịch bản

được thiết kế

để giúp hiểu các hành tinh trên mặt đất có thể hình thành như thế nào,

suy nghĩ về những gì các hành tinh khổng lồ

có thể đã làm trong hệ mặt trời đầu tiên.

Các hành tinh hình thành trong một đĩa khí dày

và các mảnh vụn bao quanh mặt trời mới hình thành.

Mô hình grand tack mô phỏng những gì xảy ra

nếu Sao Mộc di chuyển về phía mặt trời thông qua đĩa này.

Nó đang đẩy tất cả các tiểu hành tinh

trên đường đi vào hệ mặt trời bên trong.

Tất cả những vật liệu đó là những gì sẽ kết hợp với nhau

để tạo thành các hành tinh đá.

Lực hấp dẫn to lớn của sao Mộc

kéo theo ngày càng nhiều vật liệu,

tạo thành một làn sóng mảnh vỡ dày đặc phình ra đằng sau nó.

Áp suất của chỗ phình này đẩy Sao Mộc vào sâu hơn.

Sao Mộc dọn sạch

tất cả các vật liệu xây dựng hành tinh

khỏi toàn bộ hệ mặt trời bên trong

và trở thành một sao Mộc nóng đi sát mặt trời,

nhưng thứ gì đó đã cản trở con đường hủy diệt của Sao Mộc.

Nếu sao Mộc ở xung quanh lâu hơn

trong hệ mặt trời bên trong, chúng ta sẽ không ở đây,

vì vậy một cái gì đó đã kéo nó ra rất nhanh.

Thứ gì có thể di chuyển một hành tinh lớn một cách nhanh chóng?

Và câu trả lời là một hành tinh lớn, đồ sộ khác.

Sao Thổ...

Nó hình thành ngay sau Sao Mộc,

theo sau sao Mộc,

và cũng di chuyển về phía Mặt trời.

Sao Thổ bản thân nó khá lớn.

Hiệu ứng kết hợp

của hai hành tinh khổng lồ di chuyển

là một khi sao Thổ đủ lớn, nó thực sự có thể thay đổi cách thức

mà đĩa khí tương tác với cả hai hành tinh.

Và nó có thể ngăn chặn sự di cư vào bên trong của Sao Mộc

giúp thay đổi hoàn toàn sao Mộc

và gần như kéo nó trở lại hệ mặt trời bên ngoài.

Hiệu ứng đó đã giúp cho sao Mộc

tránh xa mặt trời.

Hành vi của các hành tinh khổng lồ bên ngoài

khiến hệ mặt trời của chúng ta không có sao Mộc nóng

và cũng có tác động mạnh mẽ đến các hành tinh nhỏ bên trong.

Khi nó quay trở lại ra ngoài,

sao Mộc đã tác động thế nào đên hệ mặt trời bên trong?

Nó đã loại bỏ tất cả các vật liệu trên đường đi của nó,

đến tận nơi chúng ta tìm thấy Trái đất ngày nay.

Và tất cả các vật liệu đó được đẩy vào một dải hẹp

trong hệ mặt trời bên trong là những gì sẽ kết hợp với nhau

để tạo thành các hành tinh đá như chúng ta thấy ngày nay.

Theo mô hình grand tack,

nếu không có sao Mộc, các hành tinh đá trên mặt đất của hệ mặt trời bên trong

có thể chưa bao giờ hình thành.

Một trong những hành tinh đó là Trái đất.

Vì vậy, chúng ta nợ sự tồn tại của chúng ta đối với sao Mộc,

chúng ta cũng nợ sao Thổ

vì nếu sao Mộc tiếp tục di chuyển gần Mặt trời hơn,

chúng ta gần như chắc chắn sẽ không ở đây.

Grand tack có thể cung cấp một chương quan trọng

trong câu chuyện về sự hình thành của Trái đất.

Điều đó trả lời tại sao chúng ta thiếu một sao Mộc nóng

nhưng không giải thích được tại sao

không có gì giữa sao Thủy và mặt trời,

cũng như tại sao chúng ta lại thiếu một trong những loại hành tinh phổ biến nhất

trong toàn thiên hà,

một thế giới đá khổng lồ gấp 10 lần

kích thước của Trái đất ... Một siêu trái đất.

Kính viễn vọng không gian Kepler

dẫn đầu cuộc săn lùng

các ngoại hành tinh xung quanh các ngôi sao khác.

Nó xác nhận hơn 2.000 thế giới mới.