Trong hệ Mặt trời, các hạt bụi bắt nguồn từ vành đai Kuiper – một khu vực lạnh lẽo trong vũ trụ – nơi có hàng triệu đại diện băng giá gồm cả sao Diêm Vương (quỹ đạo tự nhiên của Mặt trời) ẩn náu.
Hình ảnh được dựng lên bởi máy tính đang theo dõi chuyển động của các hạt băng giá phát ra từ vành đai Kuiper
Trong hệ Mặt trời, các hạt bụi bắt nguồn từ vành đai Kuiper – một khu vực lạnh lẽo trong vũ trụ – nơi có hàng triệu đại diện băng giá gồm cả sao Diêm Vương (quỹ đạo tự nhiên của Mặt trời) ẩn náu.
Trong vành đai Kuiper, đôi khi các đối tượng va vào nhau và gây ra các vụ nổ đẩy ra hàng loạt những hạt băng giá bao quanh hệ Mặt trời. Nhưng những hạt bụi này di chuyển trong hệ Mặt trời không phải là dễ dàng bởi những hạt nhỏ ở nhiều kích thước khác nhau có thể bị hút bởi lực hấp dẫn của Mặt trời và các hành tinh khác.
Nhưng dưới ảnh hưởng của gió Mặt trời thường khiến những hạt bụi tiến tới gần hành tinh này và sau đó ánh sáng của Mặt trời sẽ hút những hạt bụi vào sát nó hay đẩy bay ra xa tùy thuộc vào kích thước của những hạt bụi. Bản thân các hạt cũng va vào nhau và có thể phá hủy những hạt dễ vỡ.
“Mô phỏng mới cho phép chúng tôi có thể thấy được cách thức những hạt bụi từ vành đai Kuiper tiến tới hệ Mặt trời” – Christopher Stark, Viện Khoa học Carnegie ở Washington cho biết.
“Con người vẫn nghĩ rằng việc tính toán va chạm là không thể thực hiện được bởi trong những hạt này có quá nhiều hạt nhỏ bé không thể theo dõi được” – ông Marc Kuchner, một vật lý thiên văn tại NASA nói. “Nhưng chúng tôi đã tìm ra cách để làm được điều đó và mở ra một cảnh tượng hoàn toàn mới”.
Mô hình tác động của các vụ va chạm giữa các hạt. Với cùng một tỷ lệ va chạm, mô phỏng cho thấy hệ Mặt trời đã thay đổi theo thời gian.
Với sự giúp đỡ của siêu máy tính, các nhà nghiên cứu đã tạo lên được mô hình gồm 75.000 hạt bụi và cho chúng tương tác với các hành tinh bên ngoài vành đai Kuiper, với ánh sáng mặt trời, gió mặt trời ở những mức độ khác nhau.
Kích cỡ của các hạt bụi mô hình nhỏ bằng một lỗ xâu kim cho tới mức nhỏ hơn lỗ 1.000 lần – tương đương với kích thước của một hạt bụi trong khói.
Trong mô phỏng, các hạt được đặt vào 1 trong 3 quỹ đạo của vành đai Kuiper. Các dữ liệu thu được sẽ được các nhà nghiên cứu tổng hợp tạo ra hình ảnh hồng ngoại của hệ Mặt trời khi được quan sát từ xa trong từng giai đoạn khác nhau.
“Một điều chúng tôi đã học được là, ngay cả trong hệ Mặt trời ngày nay, việc va chạm trong cấu trúc của Vành đai Kuiper cũng đóng một vai trò quan trọng” – ông Stark nói.
“Đó là bởi vì va chạm có xu hướng tiêu diệt các hạt lớn trước khi chúng có thể trôi quá xa khỏi nơi chúng đang được tạo ra. Điều này dẫn đến một vòng bụi tương đối dày đặc nằm giữa quỹ đạo Sao Hải Vương”.
(theo bee)