Trái Đất là hành tinh duy nhất di chuyển trên quỹ đạo gần như hình tròn xung quanh Mặt Trời. Nhưng sẽ ra sao nếu Trái Đất chung quỹ đạo với hành tinh khác? Một trong những quỹ đạo khác thường nhất mà hai hành tinh có thể chia sẻ với nhau gọi là quỹ đạo hình móng ngựa. Thay vì di chuyển theo đường tròn quanh ngôi sao, mỗi hành tinh sẽ di chuyển dọc mép quỹ đạo hình móng ngựa, giống như hai nửa của một chiếc nhẫn gãy.
"Tôi nghĩ quỹ đạo hình móng ngựa nằm trong số những hình dáng quỹ đạo thú vị nhất đối với hành tinh khác", nhà nghiên cứu Sean Raymond ở Phòng thí nghiệm Vật lý thiên văn Bordeaux tại Pháp, chia sẻ. "Do hai hành tinh hình thành trên cùng một đĩa mặt phẳng quanh ngôi sao, nghiên cứu sự tiến hóa của chúng cũng giống như nghiên cứu đời sống của cặp song sinh tách khỏi nhau khi chào đời".
Quỹ đạo hình móng ngựa dường như rất khó có khả năng xảy ra. Tuy nhiên, mặt trăng Janus và Epimetheus của sao Thổ di chuyển theo quỹ đạo hình móng ngựa cách hành tinh này khoảng 150.000 km, phía ngoài vòng chính của nó. Khoảng cách gần nhất giữa chúng là 15.000 km. Hãy tưởng tượng tồn tại một cặp hành tinh lớn cỡ Trái Đất trong vùng ở được quanh Mặt Trời, khu vực có nhiệt độ phù hợp để nước lỏng tồn tại trên bề mặt hành tinh. Chúng ta tạm gọi chúng là Terra và Tellus, cả hai đều có nghĩa là "Trái Đất" trong tiếng Latinh.
Ở khoảng cách gần nhất, Terra và Tellus chỉ cách nhau khoảng 4 - 5% của một đơn vị thiên văn (AU), khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời (150 triệu km). Khi đó, nhìn từ một trong hai hành tinh, hành tinh còn lại lớn bằng 1/4 - 1/5 đường kính của trăng tròn. Sau đó, chúng sẽ chậm rãi di chuyển ra xa nhau cho tới khi khuất hẳn tầm nhìn. "Sẽ rất ấn tượng khi chứng kiến hành tinh đồng hành mọc ở chân trời, trở thành một nguồn ánh sáng chính", Raymond nhận xét.
Thời gian của chu kỳ đến gần và rời xa phụ thuộc vào độ rộng của quỹ đạo móng ngựa. Đối với Terra và Tellus, quỹ đạo móng ngựa sẽ trải rộng từ khoảng 0,995 tới 1,005 đơn vị thiên văn, do đó các lần tiếp cận sẽ cách nhau 33 năm, theo Raymond. Sự chênh lệch nhỏ về khoảng cách với Mặt Trời có nghĩa khí hậu của Terra và Tellus sẽ không thay đổi nhiều khi chúng đổi bên trên quỹ đạo móng ngựa. Các hành tinh có quỹ đạo móng ngựa chắc chắn tiến hóa ở giai đoạn tiền hành tinh, cả hai đều va chạm và "di cư" từ quỹ đạo này tới quỹ đạo khác.
