Trọng lượng của Jupiter trong giai đoạn hình thành tăng rất nhanh

Jupiter tăng trọng lượng một cách nhanh chóng khi trẻ. Nó bắt buộc phải làm vậy vì vật liệu mà từ đó sao Mộc hình thành biến mất chỉ sau vài triệu năm, theo một nghiên cứu mới về sự hình thành của hành tinh quanh sao trẻ.

Các nhà thiên văn học Smithsonian đã nghiên cứu cụm sao 5 triệu năm tuổi NGC 2362 bằng Kính viễn vọng không gian Spitzer của NASA, thiết bị có thể dò tìm dầu hiệu của những hành tinh đang hình thành trong ánh sáng hồng ngoại. Họ phát hiện rằng tất cả các ngôi sao với khối lượng như Mặt Trời hoặc lớn hơn mất những đĩa hình thành hành tinh. Chỉ một số sao nhỏ hơn Mặt Trời vẫn giữ được những đĩa hình thành hành tinh. Những đĩa này cung cấp vật liệu cho sự hình thành của những hành tinh khí khổng lồ như Jupiter. Do đó, những hành tinh khí phải hình thành trong khoảng thời gian ít hơn 5 triệu năm hoặc chúng sẽ không thể hình thành.

Bức ảnh từ Kính viễn vọng không gian Spitzer của NASA cho thấy cụm sao trẻ NGC 2362. Qua việc nghiên cứu cụm sao này, các nhà thiên văn học phát hiện rằng sự hình thành của các hành tinh khí khổng lồ xảy ra rất nhanh chóng, chỉ trong vòng 5 triệu năm, có nghĩa rằng những hành tinh như Jupiter phát triển một cách bộc phát khi trẻ. (Ảnh: NASA/JPL-Caltech/T. Currie (CfA))

Nhà nghiên cứu Thayne Currie thuộc Trung tâm vật lý học thiên thể Harvard-Smithsonian cho biết: “Mặc dù các nhà thiên văn học đã phát hiện thấy hàng trăm hành tinh có khối lượng như Jupiter xung quanh các ngôi sao khác, kết quả của chúng tôi cho thấy những hành tinh như vậy cần hình thành rất nhanh. Quá trình chịu trách nhiệm hình thành những hành tinh như Jupiter phải đặc biệt hiệu quả”. Currie đã trình bày phát hiện của nhóm nghiên cứu tại cuộc họp của Hiệp hội thiên văn học Hoa Kỳ tại Long Beach, Calif.

Mặc dù hầu hết những đĩa hình thành hành tinh trong NGC 2352 biến mất, một số sao trong cụm sao có “đĩa vỡ”, cho thấy những hành tinh đá hoặc băng như Trái Đất, Mars, hoặc Pluto vẫn có thể hình thành.

Đồng tác giả Scott Kenyon giải thích: “Trái Đất bắt đầu quá trình hình thành trước, nhưng Jupiter hoàn thành trước, nhờ sự phát triển bộc phát của nó”.

Kenyon thêm vào rằng trong khi Trái Đất cần từ 20 đến 30 triệu năm để đạt đến khối lượng cực đại, Jupiter phát triển đầy đủ chỉ trong vòng 2 đến 3 triệu năm.

Những nghiên cứu trước đây cho thấy những đĩa hình thành hành tinh biến mất trong vòng 10 triệu năm. Những phát hiện mới này đưa ra giới hạn mới về thời gian cho phép để những hành tinh khí khổng lồ hình thành quanh các sao.