Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng quá trình hình thành hai bước của Hệ Mặt trời sơ khai có thể giải thích niên đại và phân chia thành phần dễ bay hơi và đồng vị của Hệ Mặt trời bên trong và bên ngoài.
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế từ Đại học Oxford, LMU Munich, ETH Zurich, BGI Bayreuth và Đại học Zurich đã phát hiện ra rằng một quá trình hình thành hai bước của Hệ Mặt trời sơ khai có thể giải thích niên đại và phân chia thành hàm lượng dễ bay hơi và đồng vị của Hệ Mặt Trời bên trong và bên ngoài.
Phát hiện của họ sẽ được công bố trên tạp chí Science .
Bài báo trình bày một khung lý thuyết mới về sự hình thành và cấu trúc của Hệ Mặt trời có thể giải thích một số đặc điểm chính của các hành tinh trên cạn (như Trái đất, sao Kim và sao Hỏa), bên ngoài Hệ Mặt trời (như sao Mộc), và thành phần của các tiểu hành tinh và thiên thạch các gia đình. Công việc của nhóm dựa trên và kết nối những tiến bộ gần đây trong thiên văn học (cụ thể là quan sát các hệ mặt trời khác trong quá trình hình thành) và đo lường – các thí nghiệm và phân tích trong phòng thí nghiệm về hàm lượng đồng vị, sắt và nước trong thiên thạch.
Sự kết hợp gợi ý của các hiện tượng vật lý thiên văn và địa vật lý trong giai đoạn hình thành sớm nhất của Mặt trời và bản thân Hệ Mặt trời có thể giải thích tại sao các hành tinh bên trong Hệ Mặt trời nhỏ và khô với ít nước theo khối lượng, trong khi các hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời lớn hơn và ẩm ướt, nhiều nước. Nó giải thích kỷ lục thiên thạch bằng cách hình thành các hành tinh theo hai bước riêng biệt. Các hành tinh mặt đất bên trong được bồi tụ sớm và bị đốt nóng bên trong bởi sự phân rã phóng xạ mạnh; điều này làm khô chúng và tách phần bên trong, phần khô ra khỏi quần thể hành tinh ẩm ướt bên ngoài. Điều này có một số ý nghĩa đối với sự phân bố và các điều kiện hình thành cần thiết của các hành tinh như Trái đất trong các hệ hành tinh ngoài hệ mặt trời.
Các thí nghiệm số được thực hiện bởi nhóm liên ngành cho thấy rằng trình tự thời gian tương đối của sự bắt đầu sớm và kết thúc kéo dài của sự bồi tụ trong Hệ Mặt trời bên trong và sự bắt đầu sau đó và sự bồi đắp nhanh hơn của các hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời có thể được giải thích bởi hai kỷ nguyên hình thành riêng biệt của các hành tinh, các khối xây dựng của các hành tinh. Những quan sát gần đây về các đĩa hình thành hành tinh cho thấy rằng các mặt phẳng hình đĩa giữa, nơi các hành tinh hình thành, có thể có mức độ nhiễu loạn tương đối thấp. Trong những điều kiện như vậy, sự tương tác giữa các hạt bụi nhúng trong đĩa khí và nước xung quanh vị trí quỹ đạo nơi nó chuyển từ khí sang pha băng (đường tuyết) có thể kích hoạt sự hình thành sớm của các hành tinh trong Hệ Mặt trời và một vụ nổ khác sau đó và xa hơn.
Hai giai đoạn hình thành khác biệt của các quần thể hành tinh, tiếp tục tích tụ vật chất từ đĩa xung quanh và thông qua va chạm lẫn nhau, dẫn đến các phương thức tiến hóa bên trong địa vật lý khác nhau cho các hành tinh hình thành.
Tiến sĩ Tim Lichtenberg từ Khoa Vật lý Khí quyển, Đại dương và Hành tinh tại Đại học Oxford, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu lưu ý ‘Khoảng thời gian hình thành khác nhau của các quần thể hành tinh này có nghĩa là động cơ nhiệt bên trong của chúng từ sự phân rã phóng xạ khác nhau đáng kể. Các hành tinh bên trong Hệ Mặt trời trở nên rất nóng, phát triển các đại dương magma bên trong, nhanh chóng hình thành lõi sắt, và khử khí thành phần dễ bay hơi ban đầu của chúng, cuối cùng dẫn đến các thành phần hành tinh khô. ‘
‘Do đó, Hệ Mặt trời bên trong khô và được hình thành sớm còn Hệ Mặt trời bên ngoài ẩm ướt và được hình thành muộn hơn đã được đặt trên hai con đường tiến hóa khác nhau từ rất sớm trong lịch sử của chúng. Điều này mở ra con đường mới để hiểu nguồn gốc của bầu khí quyển sớm nhất của các hành tinh giống Trái đất và vị trí của Hệ Mặt trời trong bối cảnh của cuộc điều tra ngoại hành tinh trên toàn thiên hà. ‘
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi sự tài trợ của Simons Collaboration on the Origins of Life, Quỹ Khoa học Quốc gia Thụy Sĩ và Hội đồng Nghiên cứu Châu Âu.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Đại học Oxford cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :