Giả thuyết Mặt Trời trộm hành tinh thứ 9 từ ngôi sao khác

Hành tinh thứ 9 lớn gấp 10 lần khối lượng Trái Đất. Ảnh: NASA.

Vào tháng 1/2016, hai nhà nghiên cứu Konstantin BatyginvàMichael Browncông bố bằng chứng chỉ ra một hành tinh chưa được quan sát lớn gấp 10 lần Trái Đất đang ẩn mình ở rìa ngoài hệ Mặt Trời. Các nhà thiên văn khác lập tức đưa ra nhiều giả thuyết về cách hành tinh thứ 9 hay còn gọi là hành tinh X di cư từ vành trong ra rành ngoài của hệ, theo New Scientist.

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu khác đề xuất giả thuyết hành tinh X bị giữ lại từ ngôi sao hàng xóm. Giả thuyết này có khả năng xảy ra. Mặt Trời ra đời trong một cụm sao lớn với khoảng 1.000-10.000 ngôi sao, theo Alexander Mustillở Đài thiên văn Lund, Thụy Điển. Trong cụm sao với mật độ dày đặc như vậy, Mặt Trời có thể trải qua vài lần tiến gần đến ngôi sao khác và tráo đổi các hành tinh với chúng.

"Giả thuyết Mặt Trời bắt giữ hành tinh thuộc hệ sao khác và mang nó theo trong suốt lộ trình quả là khó tin", Greg Laughlin ở Đài thiên văn Lick, California, Mỹ, nhận xét.

Để kiểm tra giả thuyết, Mustill và đồng nghiệp mô phỏng những cuộc chạm trán giữa hệ Mặt Trời với hệ hành tinh đi ngang qua. Họ phát hiện nếu một hệ có hành tinh quay theo quỹ đạo rộng, khả năng nó bị Mặt Trời giữ lại là 50%.

Tuy tỷ lệ trên khá cao, giả thuyết trở nên kém chắc chắn khi nhóm nghiên cứu xem xét liệu một hệ sao đi ngang qua có hành tinh quay theo quỹ đạo rộng không. Các mô phỏng cũng chỉ đúng khi hành tinh bị giữ lại giống hệt hành tinh X. Mustill và đồng nghiệp cho rằng xác suất hành tinh X có nguồn gốc ngoài hệ Mặt Trời nằm trong khoảng 0,1-2%.

"Dù con số có vẻ thấp, bạn cần so sánh các khả năng với nhau. Bởi vì sau cùng, mọi trường hợp cụ thể đều không chắc chắn", Mustill nói.

Cơ hội hành tinh X thực sự tồn tại chỉ là 0,007% ở thời điểm hiện nay, do đó khả năng nó là hành tinh ngoài hệ Mặt Trời còn cao hơn 15-300 lần.

Lúc đầu, Batygin và Brown cho rằng hành tinh X nhiều khả năng là lõi của một hành tinh khí khổng lồ bị bắn ra từ vành trong hệ Mặt Trời trong lúc hệ đang hình thành ở thuở sơ khai. "Giả thuyết của tôi là sự kiện xảy ra rất sớm và có nhiều khí gas xung quanh tinh vân, khiến phần lõi chuyển động chậm lại và không bị văng hoàn toàn ra khỏi hệ Mặt Trời", Brown cho biết.

Giả thuyết cuối cùng là hành tinh X hình thành ở vị trí ngày nay. Dù một số nhà nghiên cứu suy đoán không có đủ vật liệu hình thành hành tinh ở vành ngoài hệ Mặt Trời, Scott Kenyonở Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard - Smithsonian tại Massachusetts, Mỹ, phát hiện lượng sỏi băng cách đây 200 triệu năm đủ để hình thành một hành tinh nhỏ như hành tinh X. "Tôi cho rằng còn quá sớm để kết luận giả thuyết nào là chắc chắn nhất", Kenyon nói.