Vì sao các hành tinh trong Hệ Mặt trời quay trên cùng một mặt phẳng?

Để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải "du hành" đến thời kỳ đầu của Hệ Mặt trời, khoảng 4,5 tỷ năm trước.

Nader Haghighipour, nhà thiên văn học tại Đại học Hawaii (Mỹ), cho biết, khi đó Hệ Mặt trời chỉ là một đám mây bụi và khí khổng lồ xoay tròn.

Đám mây khổng lồ đó có chiều ngang 12.000 đơn vị thiên văn (AU), 1 AU là khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trời, tương đương khoảng 150 triệu km. Đám mây trở nên lớn đến mức mặc dù chỉ chứa đầy bụi và các phân tử khí, nhưng bắt đầu sụp đổ và co lại dưới khối lượng của chính nó. Khi đám mây bụi và khí quay tròn sụp đổ, nó cũng bắt đầu san phẳng.

Theo các nhà khoa học, để dễ hiểu, bạn có thể tưởng tượng một người thợ làm bánh pizza ném một phiến bột đang quay vào không khí. Khi nó quay, bột nở ra nhưng ngày càng trở nên mỏng và phẳng. Đó là những gì đã xảy ra với Hệ Mặt trời từ rất sớm.

Trong khi đó, ở trung tâm của đám mây luôn phẳng này, tất cả các phân tử khí bị ép lại với nhau rất nhiều và nóng lên. Dưới sức nóng và áp suất khổng lồ, các nguyên tử hydro và heli hợp nhất khởi động một phản ứng hạt nhân kéo dài hàng tỷ năm dưới dạng một ngôi sao con chính là Mặt trời. 50 triệu năm tiếp theo, Mặt trời tiếp tục phát triển, thu thập khí và bụi từ môi trường xung quanh tạo ra các đợt bức xạ cùng nhiệt độ cao. Cứ như vậy, Mặt trời đã dọn sạch một không gian trống xung quanh nó.

Khi Mặt trời phát triển, đám mây tiếp tục sụp đổ, tạo thành một cái đĩa xung quanh ngôi sao trở nên phẳng hơn đồng thời mở rộng và nở ra theo Mặt trời ở tâm.

Cuối cùng, đám mây trở thành một cấu trúc phẳng được gọi là đĩa tiền hành tinh, quay quanh ngôi sao trẻ.

Haghighipour cho biết, đĩa này trải dài hàng trăm AU và chỉ dày bằng một phần mười khoảng cách đó.

Trong hàng chục triệu năm sau đó, các hạt bụi trong đĩa tiền hành tinh nhẹ nhàng quay xung quanh, thỉnh thoảng đập vào nhau. Một số thậm chí còn bị dính vào nhau.

Cuối cùng, hầu hết vật chất trong đĩa tiền hành tinh bị dính vào nhau để tạo thành những vật thể khổng lồ. Một số vật thể đó lớn đến mức lực hấp dẫn đã định hình chúng thành các hành tinh hình cầu, hành tinh lùn và Mặt trăng.

Trong khi các vật thể khác trở nên có hình dạng bất thường, như tiểu hành tinh, sao chổi và một số Mặt trăng nhỏ.

Mặc dù có những kích thước khác nhau, chúng ít nhiều vẫn ở trên cùng một mặt phẳng, nơi khởi nguồn "vật liệu xây dựng" từ khởi đầu. Đó là lý do tại sao, ngay cả ngày nay, 8 hành tinh của Hệ Mặt trời và các thiên thể khác quay quanh cùng một mức độ như nhau.