"Quê hương" của sao chổi ở đâu?

Mỗi năm, các nhà thiên văn đều có thể quan sát được vài sao chổi trên bầu trời. Vậy chúng đến từ đâu?

Vấn đề nguồn gốc của sao chổi từng có rất nhiều cách giải thích, nhưng đến nay vẫn chưa có một ý kiến nào hoàn toàn thống nhất.

Một giả thuyết cho rằng núi lửa trên các thiên thể trong hệ Mặt Trời đã phun ra rất nhiều vật chất vào vũ trụ, và sao chổi được hình thành từ những vật chất ấy. Cách giải thích này có thể gọi là “thuyết phun”. Một giả thuyết khác gọi là “thuyết va chạm”, cho rằng vào thời xa xưa, một số thiên thể trong hệ Mặt Trời va chạm với nhau, tạo ra vô số mảnh vụn và hình thành các sao chổi ngày nay. Tuy nhiên, các giả thuyết này đều còn nhiều điểm chưa giải thích được nên khó được đa số nhà thiên văn chấp nhận.

Trong số các giả thuyết về nguồn gốc sao chổi, được giới thiệu rộng rãi và được nhiều nhà khoa học tán thành hơn cả là “thuyết nguyên vân”. Dựa trên việc nghiên cứu và thống kê quỹ đạo của nhiều sao chổi, giả thuyết này cho rằng điểm xa Mặt Trời nhất trên quỹ đạo elip của nhiều sao chổi chu kỳ dài thường nằm cách Mặt Trời từ 3 vạn đến 10 vạn đơn vị thiên văn. Từ đó, người ta suy luận rằng ở vùng rìa hệ Mặt Trời, cách Mặt Trời khoảng 15 vạn đơn vị thiên văn, tồn tại một tập hợp vật chất khổng lồ gọi là “nguyên vân”. Nó giống như một lớp vỏ bao bọc rộng lớn, và sao chổi được hình thành trong biển vật chất ấy. Nguyên vân thường được gọi là “mây sao chổi”; vì giả thuyết này do nhà thiên văn Hà Lan Auter đưa ra từ thập kỷ 50 của thế kỷ XX nên còn gọi là “mây Auter”. Mây Auter chính là quê hương chủ yếu của sao chổi.

Theo tính toán của Auter, trong lớp mây sao chổi khổng lồ ấy có thể tồn tại hàng trăm tỉ sao chổi. Đó thực sự là một kho sao chổi khổng lồ. Mỗi sao chổi quay quanh Mặt Trời một vòng có thể mất hàng triệu năm. Chúng chủ yếu chịu tác động hấp dẫn của các hằng tinh lân cận; một phần trong số đó bị thay đổi quỹ đạo và đi vào bên trong hệ Mặt Trời. Một số sau đó chịu ảnh hưởng của các hành tinh lớn như Mộc Tinh và trở thành sao chổi chu kỳ, trong khi một số khác có thể bị đẩy ra khỏi hệ Mặt Trời.