อะไรเป็นตัวกำหนดลำดับการโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ?

(แดน ตรี)- ปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์ในระบบหรือแรงระหว่างดวงดาวใดบ้างที่ทำให้ดาวเคราะห์เหล่านี้มีตำแหน่งปัจจุบัน?

Cái gì đã quyết định trật tự quỹ đạo của các hành tinh trong Hệ Mặt trời? - 1 — ดาวเคราะห์ "แขก" ที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีได้สร้างความเป็นระเบียบในระบบสุริยะของเรา (ภาพถ่าย: cemagraphics/ Getty Images)

มีการถกเถียงทางวิทยาศาสตร์มากมายเกี่ยวกับวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ลักษณะวงโคจรของดาวเคราะห์ในปัจจุบันนั้นเป็นที่เข้าใจกันดี แต่การวิวัฒนาการและการเปลี่ยนแปลงของดาวเคราะห์เหล่านี้ตั้งแต่ระบบสุริยะก่อตัวนั้นยังคงเป็นปริศนา

ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์เริ่มเสนอแนะว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างดาวเคราะห์ทำให้ดาวเคราะห์ "อายุน้อย" เคลื่อนที่เข้าหรือออกจากตำแหน่งเดิม

ขณะนี้ ทฤษฎีใหม่เสนอว่าวัตถุที่มีมวลมากกว่าดาวพฤหัสบดีได้โคจรผ่านระบบสุริยะและรับผิดชอบต่อลำดับของดาวเคราะห์

วิวัฒนาการของวงโคจรของดาวเคราะห์มีความซับซ้อน ในตอนแรกดาวเคราะห์ก่อตัวจากจานก๊าซและฝุ่นที่โคจรรอบดวงอาทิตย์ที่ร้อนจัดและอายุน้อย ปรากฏการณ์การอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุมทำให้มวลก่อตัวเป็นระนาบที่นำไปสู่การโคจรเป็นวงกลมและอยู่ในระนาบเดียวกัน

ในขณะที่ดาวเคราะห์ขยายตัว ปฏิสัมพันธ์ภายในจานสสารเริ่มต้น ซึ่งก็คือดาวเคราะห์ดวงแรกเอง จะทำให้วงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านี้เล็กลงหรือใหญ่ขึ้นกว่าวงโคจรเดิม

นอกจากนี้ ปฏิสัมพันธ์ระหว่างแรงโน้มถ่วงยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในความเยื้องศูนย์กลางและการเอียง และบางครั้งอาจทำให้จานดาวเคราะห์น้อยถูกขับออกจากระบบสุริยะได้ด้วย แรงดึงดูดจากดวงอาทิตย์ยังสามารถส่งผลกระทบต่อวงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านี้ได้ด้วย

แม้ว่าในระหว่างการก่อตัวของระบบสุริยะได้เกิดการระเบิดหลายครั้งซึ่งสร้างดาวเคราะห์ขึ้นมา แต่ก็มีวัตถุท้องฟ้าไกลๆ ที่มาเยี่ยมชมระบบด้วย การเยี่ยมชมเหล่านี้เกิดขึ้นไม่บ่อยนัก แต่ให้ข้อมูลอันมีค่าเกี่ยวกับระบบดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล

ดาวเคราะห์น้อยโอมูอามูอา ที่ค้นพบในปี 2017 ถือเป็น "ผู้มาเยือน" คนแรกที่ได้รับการยืนยัน มันมีรูปร่างยาวและมีความเร่งที่ผิดปกติ ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการปล่อยก๊าซหรือแรงอื่นที่ไม่ใช่แรงโน้มถ่วง

Cái gì đã quyết định trật tự quỹ đạo của các hành tinh trong Hệ Mặt trời? - 2 — ภาพประกอบดาวหางระหว่างดวงดาวโอมูอามูอา วัตถุที่มีรูปร่างเหมือนแพนเค้กนี้เป็นวัตถุชิ้นแรกที่รู้จักซึ่งไม่ใช่ฝุ่นและเดินทางมายังระบบสุริยะของเราจากดาวดวงอื่น (ภาพ: NASA, ESA และ Joseph Olmsted และ Frank Summers จาก STScI)

ทฤษฎีใหม่ที่เสนอโดยนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Garett Brown ประเทศแคนาดา แสดงให้เห็นว่าผู้มาเยือนจากดวงดาวเหล่านี้อาจบินผ่านมาและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในวงโคจรของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ

ทีมวิจัยได้พิจารณาความเยื้องศูนย์กลางของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ และพบว่าทฤษฎีที่เพิ่งเกิดขึ้นไม่นานนี้ไม่น่าจะสามารถอธิบายผลลัพธ์ที่สังเกตได้ และพวกเขาก็สาธิตให้เห็นว่าวัตถุที่มีมวลระหว่าง 2 ถึง 50 เท่าของดาวพฤหัสบดีได้โคจรมาอยู่ในระบบสุริยะและรับผิดชอบต่อลำดับการโคจรของระบบ

ทีมวิจัยยืนยันว่าวัตถุที่โคจรมาใกล้ดวงอาทิตย์มากที่สุดในระยะน้อยกว่า 20 หน่วยดาราศาสตร์ ด้วยความเร็วอนันต์น้อยกว่า 6 กม./วินาที อาจส่งผลกระทบต่อลำดับการโคจรที่เราสังเกตได้

ตามที่พวกเขากล่าว มีโอกาส 1 ใน 100 ที่ผู้มาเยือนจากดวงดาวจะสร้างวงโคจรที่เราเห็นในปัจจุบัน ความเป็นไปได้นี้สูงกว่าที่ทฤษฎีก่อนหน้านี้คาดการณ์ไว้มาก

โดยใช้การจำลองและค่าประมาณของลักษณะของวัตถุรับเชิญดังที่กล่าวมาข้างต้น ทีมงานจึงสรุปได้ว่าทฤษฎีนี้เหมาะสมที่สุดในการอธิบายลำดับของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะในปัจจุบัน

ที่มา: https://dantri.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/cai-gi-da-quyet-dinh-trat-tu-quy-dao-cua-cac-hanh-tinh-trong-he-mat-troi-20241213012045937.htm