Vì sao trong hệ Mặt trời lại có nhiều tiểu hành tinh đến thế?

Trong hệ Mặt Trời có những gì? Một nhà thiên văn đã từng trả lời một cách khéo léo là: "Một họ đại hành tinh, một họ tiểu hành tinh". Câu nói này đã nắm được trọng tâm của vấn đề. Trong hệ Mặt Trời người ta đã phát hiện được chỉ có 9 đại hành tinh, từ năm 1801 khi phát hiện tiểu hành tinh đầu tiên đến cuối thập kỷ 90 của thế kỷ XX số tiểu hành tinh đã được đánh số nhiều hơn 8000 ngôi, còn có nhiều tiểu hành tinh nữa đang chờ được phát hiện.

Những người anh em nhỏ của đại hành tinh này, thực chất có bao nhiêu? Theo thống kê thì tổng số có khoảng 50 vạn ngôi. Tuyệt đại đa số trong đó đều chuyển động giữa quỹ đạo của Hoả Tinh và Mộc Tinh, tập trung cách Mặt Trời từ 2,06 - 3,65 đơn vị thiên văn. Khu vực này của hệ Mặt Trời gọi là "Vành đai tiểu hành tinh".

Vì sao giữa quỹ đạo của Hoả Tinh và Mộc Tinh lại tập trung nhiều tiểu hành tinh đến thế?

Vấn đề này đã đặt ra trước các nhà thiên văn từ 200 năm nay, nhưng cho đến nay vẫn chưa có cách trả lời nào được công nhận phổ biến.

Thuyết thường được nhắc đến là "Thuyết bùng nổ". Thuyết này cho rằng: vành đai tiểu hành tinh ban đầu là từ một hành tinh lớn như Trái Đất hoặc Hoả Tinh, về sau vì một nguyên nhân nào đó mà đại hành tinh này bị bùng nổ, các mảnh vỡ biến thành các tiểu hành tinh. Nhưng nguồn năng lượng làm cho đại hành tinh đó bùng nổ là từ đâu đến? Các mảnh vụn bắn ra làm sao lại có thể tập trung thành dải tiểu hành tinh như hiện nay? Thì thuyết đó không giải thích được.

Có người đưa ra một quan điểm khác, cho rằng trong không gian ban đầu tồn tại mấy chục tiểu hành tinh có đường kính trên mấy trăm km. Trong quá trình quay lâu dài trong hệ Mặt Trời khó tránh khỏi va chạm lẫn nhau, thậm chí là va chạm nhiều lần, do đó hình thành những tiểu hành tinh to, nhỏ khác nhau và hình thù muôn màu, muôn vẻ như ngày nay. Thuyết va chạm cũng có những chỗ chưa hoàn chỉnh. Nếu nói có mấy chục thiên thể lớn như thế vận động giữa quỹ đạo của Hoả Tinh và Mộc Tinh thì cũng giống như trong biển Thái bình dương có mấy con cá bơi lội, lấy đâu ra cơ hội va chạm nhiều đến thế?

Mấy năm gần đây có một thuyết tương đối thịnh hành gọi là "thuyết bán thành phẩm". Đại ý là trong đám tinh vân nguyên thuỷ, khi bắt đầu hình thành các thiên thể của hệ Mặt Trời, vì sự nhiễu động của Mộc Tinh và những nhân tố khác chưa biết được khiến cho vùng không gian này vốn đã không nhiều vật thể lại càng giảm đi, như vậy những vật thể này không thể hình thành các đại hành tinh mà chỉ có thể hình thành "bán thành phẩm" tức là các tiểu hành tinh như hiện nay.

Về vấn đề tiểu hành tinh, tuy hiện nay chưa có những lời giải thích thích hợp, nhưng các nhà thiên văn đã nhận thức được rằng: nghiên cứu các tiểu hành tinh có một ý nghĩa rất quan trọng để làm sáng tỏ nguồn gốc hình thành hệ Mặt Trời.