Theo lý thuyết hình thành hành tinh được chấp nhận rộng rãi nhất (Giả thuyết tinh vân), Hệ Mặt trời bắt đầu cách đây khoảng 4,6 tỷ năm từ một đám mây bụi và khí khổng lồ (hay còn gọi là một tinh vân). Sau khi đám mây trải qua sự sụp đổ lực hấp dẫn ở trung tâm, hình thành Mặt trời, khí và bụi còn lại rơi vào một đĩa quay quanh nó. Các hành tinh dần dần được bồi đắp từ đĩa này theo thời gian, tạo ra hệ thống mà chúng ta biết ngày nay.
Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học đã tự hỏi làm thế nào bụi có thể kết hợp với nhau trong vi trọng lực để hình thành mọi thứ từ các ngôi sao và hành tinh đến các tiểu hành tinh. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà nghiên cứu người Đức (và đồng tác giả bởi Đại học Rutgers) đã phát hiện ra rằng vật chất trong vi trọng lực tự phát triển các điện tích mạnh và dính vào nhau. Những phát hiện này có thể giải quyết bí ẩn dài về cách các hành tinh hình thành.
Nói một cách đơn giản, các nhà vật lý đã chìm trong bóng tối về cách vật chất của tinh vân có thể tích tụ để tạo thành các vật thể lớn trong không gian. Trong khi đó độ bám dính có thể làm cho các hạt bụi dính lại với nhau và các hạt lớn bị hút lại bởi lực hấp dẫn lẫn nhau, giai đoạn ở giữa vẫn khó nắm bắt. Về cơ bản, các vật thể có kích thước từ milimét và centimet có xu hướng bật ra khỏi nhau hơn là dính vào nhau.
Vì lợi ích của nghiên cứu của họ, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Thiên nhiên, nhóm nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm trong đó các hạt thủy tinh được đặt trong điều kiện vi trọng lực để xem cách chúng hoạt động. Đáng ngạc nhiên, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các hạt phát triển điện tích mạnh. Thực tế, chúng mạnh đến nỗi chúng phân cực lẫn nhau và hành xử như nam châm.
Nhóm nghiên cứu đã tiếp tục điều này bằng cách chạy các mô phỏng máy tính để xem liệu quá trình này có thể thu hẹp khoảng cách giữa các hạt mịn tụ lại với nhau và các vật thể lớn hơn kết hợp lại do lực hấp dẫn lẫn nhau hay không. Những gì họ tìm thấy ở đây là các mô hình hình thành hành tinh đã đồng ý với dữ liệu thử nghiệm của họ, miễn là có sạc điện.
Những kết quả này có hiệu quả lấp đầy một khoảng cách lâu dài trong mô hình hình thành hành tinh được chấp nhận rộng rãi nhất. Ngoài ra, họ có thể có nhiều ứng dụng công nghiệp ở đây trên Trái đất. Troy Shinbrot, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Rutgers - New Brunswick và là đồng tác giả của nghiên cứu cho biết:
Chúng tôi có thể đã vượt qua một trở ngại cơ bản trong việc hiểu cách thức các hành tinh hình thành. Các cơ chế tạo cốt liệu trong các quy trình công nghiệp cũng đã được xác định và rằng - chúng tôi hy vọng - có thể được kiểm soát trong công việc trong tương lai. Cả hai kết quả đều xoay quanh một sự hiểu biết mới rằng sự phân cực điện là trung tâm của tập hợp.
Tiềm năng cho các ứng dụng công nghiệp là do thực tế là các quy trình tương tự được sử dụng trên Trái đất trong sản xuất mọi thứ từ nhựa đến dược phẩm. Điều này bao gồm áp suất khí được sử dụng để đẩy các hạt lên trên, trong thời gian đó chúng có thể tập hợp do tĩnh điện. Điều này có thể gây ra lỗi thiết bị và dẫn đến sai sót trong sản phẩm cuối cùng.
Do đó, nghiên cứu này có thể dẫn đến việc giới thiệu các phương pháp mới trong chế biến công nghiệp sẽ hiệu quả hơn so với điều khiển tĩnh điện truyền thống. Hơn nữa, nó có thể dẫn đến sự hoàn thiện các lý thuyết hình thành hành tinh bằng cách cung cấp liên kết còn thiếu giữa các hạt mịn và các cốt liệu lớn hơn.
Một bí ẩn khác đã được giải đáp, trả lời mảnh cho câu đố. Một bước gần hơn để trả lời câu hỏi cơ bản, làm thế nào mà tất cả bắt đầu?
