Phần 2 - Sự xuất hiện của gia đình Mặt Trời
'Không gian có thể sản sinh ra những thế giới mới'
John Milton, Thiên đường bị lãng quên
Các hành tinh, mặt trăng của chúng, tiểu hành tinh và sao chổi – tất cả là một phần của gia đình Mặt Trời. Và chúng cũng già như mẹ của chúng. Các bằng chứng cho thấy các thành phần trong Hệ Mặt Trời bắt đầu hình thành ngay khi chính Mặt Trời vẫn chỉ là một tiền sao, gần như là khi Tinh vân Mặt Trời xuất hiện. Chúng ta đã thấy rằng, bằng một cách nào đó, Mặt Trời hình thành theo cách giống như một bức tượng được tạo ra. Khởi đầu là một khối vật chất lớn – đám mây phân tử khổng lồ - được thổi tung đi để tạo ra một sản phẩm cuối nhỏ hơn. Nhưng khởi nguyên của các hành tinh lại giống như những tòa nhà. Chúng lớn lên từng chút một, từ dưới lên, bằng cách kết hợp với những tảng đá lớn hơn. Quá trình đầu tiên trong chuỗi sản xuất tòa nhà hành tinh là hiện tượng ngưng tụ rất quen thuộc. Bạn có thể thấy quá trình này khi có ai đó đeo gương bước vào một căn phòng ấm sau khi vừa ở bên ngoài trời lạnh. Ngay khi các phân tử hơi nước chạm vào bề mặt gương lạnh, các phân tử hạ nhiệt và dính vào gương tạo ra một lớp nước mỏng – rất khó chịu – hoặc những hạt nước nhỏ. Chính xác như hiện tượng trên là điều đã xảy ra trong trạng thái sớm nhất của Tinh vân Mặt Trời. Khi ngày càng nhiều vật chất từ Tinh vân Mặt Trời bị cuốn vào Mặt Trời mới hình thành, cái đĩa trở nên ít đậm đặc hơn.Dần dần nó mỏng đến nỗi năng lượng hồng ngoại có thể xuyên qua với ít sự ngăn cản hơn. Kết quả là nhiệt mất đi vào không gian, cái đĩa bắt đầu nguội đi, và vật chất của nó bắ đầu ngưng tụ - nhưng nguyên tử đơn hay phân tử kết hợp với nhau cho đến khi chúng lớn lên thành những hạt hay giọt nhỏ với đường kính nhỏ hơn một phần triệu met. Nhưng chỉ hiện tượng ngưng tụ thì không đủ để tạo nên gia đình Mặt Trời.
Ngưng tụ chỉ hoạt động tốt khi những hạt hay giọt còn nhỏ, vì vật chất nhận một nguyên tử hay phân tử một lần. Dần dần, khi lớn hơn, quá trình này được thay thế bằng kết tụ và bồi tích – sự kết dính của những phần tử lớn hơn qua sự bồi tích các phần tử lớn hơn, không phải các nguyên tử.
Quá trình xây dựng nên các hành tinh khá dễ hiểu. Tuy vậy, qua nhiều thập kỷ nghiên cứu, các nhà thiên văn học vẫn chưa nhất trí về thời điểm tiến hóa các thời kỳ và thứ tự các sự kiện diễn ra. Rõ ràng rằng những hành tinh nhiều khí như Sao Mộc và Sao Thổ hình thành rất nhanh – một lát nữa chúng ta sẽ thấy bằng chứng của việc này. Những hành tinh còn lại thì không chắc chắn. Và vì vậy tiếp sau đây trình bày về một khả năng có thể trong quá trình hình thành các phần tử trong gia đình Mặt Trời. Phần hai của câu chuyện của chúng ta, bắt đầu trong Tinh vân Mặt Trời, sau khi bắt đầu hiện tượng ngưng tụ. Thời gian trôi qua từ khi phân mảnh và suy sập của đám mây phân tử khổng lồ: 2200000 năm.
(Còn tiếp...)
The Story of the Solar System-Câu chuyện về Hệ Mặt Trời
Người dịch: Trịnh Khắc Duy - CLB Thiên văn Bách khoa
