Hệ mặt trời hình thành trong khoảng thời gian dưới 200.000 năm
Cách đây rất lâu – chừng khoảng 4,5 tỉ năm, mặt trời và hệ mặt trời của chúng ta được hình thành trong khoảng thời gian ngắn chừng 200.000 năm. Đây là kết luận của nhóm nghiên cứu ở Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore (LLNL) sau khi xem xét các đồng vị phóng xạ của nguyên tố molybdenum tìm thấy trong thiên thạch.
Vật liệu này đã tạo nên mặt trời và phần còn lại của hệ mặt mời từ sự suy sụp của một đám mây khí và bụi lớn trong khoảng 4,5 tỉ năm trước. Bằng việc quan sát các hệ sao hình thành tương tự với hệ mặt trời của chúng ta, các nhà thiên văn học ước tính là có thể mất khoảng 1 đến 2 triệu năm cho sự suy sụp của một đám mây và đốt cháy của một ngôi sao nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên có thể đem lại thông tin về lượng thời gian cho hệ mặt trời của chúng ta.
“Trước đây, chúng ta vẫn chưa rõ về khung thời gian của việc hình thành nên hệ mặt trời của chúng ta”, Greg Brennecka – nhà hóa học vũ trụ ở LLNL và là tác giả chính của bài báo “Astronomical context of Solar System formation from molybdenum isotopes in meteorite inclusions” xuất bản trên Science, nói. “Công trình này cho thấy sự suy sụp này, vốn dẫn đến sự hình thành hệ mặt trời đã diễn ra một cách hết sức nhanh chóng, ít hơn khoảng 200.000 năm. Nếu chúng ta đưa quy mô nó vào cuộc đời một con người thì sự hình thành của hệ mặt trời có thể so sánh với việc thai nghén khoảng 12 giờ thay vì 9 tháng. Đó thực sự là quá trình diễn ra rất nhanh”.
Những chất rắn được hình thành sớm nhất trong hệ mặt trời là các bao thể giàu calcium aluminum (CAIs) và những mẫu vật này đem lại một hồ sơ trực tiếp về sự hình thành hệ mặt trời. Các bao thể có kích thước từ micrometer đến centimeter trong thiên thạch được hình thành ở môi trường nhiệt độ cao (hơn 1.300 Kelvin), có lẽ gần thời điểm đầu của mặt trời. Chúng đã được vận chuyển ra ngoài vùng này khi các thiên thạch carbonaceous chondrite (và các vật thể bố mẹ chúng) hình thành, nơi chúng được tìm thấy ngày nay. Phần lớn các CAIs đều hình thành từ khoảng 4,567 tỉ năm trước, trong một thời kỳ khoảng từ 40.000 đến 200.000 năm.
Đây là nơi nhóm nghiên cứu của LLNL tìm đến. Nhóm nghiên cứu quốc tế này đã đo đạc đồng vị phóng xạ molybdenum (Mo) và truy dấu thành phần nguyên tố của một số lượng lớn CAIs được lấy ra từ các thiên thạch carbonaceous chondrite, bao gồm Allende, carbonaceous chondrite lớn nhất tìm thấy trên trái đất. Vì họ tìm thấy các thành phần đồng vị Mo khác biệt của CAIs bao phủ toàn bộ phạm vi của vật liệu hình thành đĩa tiền hành tinh thay vì chỉ một lát cắt nhỏ, những bao thể đó phải được tạo ra trong khoảng thời gian suy sụp mây.
Vì khoảng thời gian quan sát được của quá trình bồi tụ sao (khoảng 1 đến 2 triệu năm) lâu hơn để CAIs hình thành, nhóm nghiên cứu đã có thể chỉ ra pha thiên văn trong sự hình thành hệ mặt trời được ghi nhận bằng sự hình thành của CAIs, và cuối cùng là vật liệu này đã góp phần làm hệ mặt trời bồi tụ nhanh như thế nào.
Thanh Phương dịch
Nguồn: hchttps://phys.org/news/2020-11-solar-years.html
