Phát hiện hành tinh xa nhất từng được biết đến trong Hệ Mặt trời

Một nhóm các nhà thiên văn vừa phát hiện ra tiểu hành tinh xa nhất ở rìa Hệ Mặt trời. Tên gọi “Farout” (xa xăm), hành tinh này được xếp loại trans-Neptunian giống như sao Diêm Vương, tức là các vật thể ở cách Mặt Trời hơn 30 AU (khoảng 4,5 tỷ km).

Farout cách mặt trời tới 120 AU (18 tỷ km), được cho là một hành tinh lùn. Nó đã làm dấy lên lại mối quan tâm trong giới về hành tinh thứ 9 của Hệ mặt trời (vị trí trước đây thuộc về sao Diêm Vương trước khi bị tái xếp loại thành tiểu hành tinh).

Khoảng cách của Farout so với các thiên thể trong Hệ Mặt trời. Ảnh: Carnegie Institution for Science.

Hành tinh thứ 9?

Hành tinh thứ 9 hay còn được gọi là hành tinh X, vốn là vật thể được các nhà thiên văn tìm kiếm từ thế kỷ trước nhằm xác định sự ảnh hưởng của nó tới quỹ đạo của Hải Vương tinh - hành tinh xa nhất của Hệ Mặt trời được biết. Tuy vậy kích thước của Farout vẫn còn quá nhỏ để có thể trở thành hành tinh X.

Tiểu hành tinh này được phát hiện bởi Trung tâm Tiểu hành tinh của Hiệp hội thiên văn quốc tế (IAU). Cần thêm nhiều năm quan sát nữa để có thể xác định chính xác tính chất và quỹ đạo của Farout, nhưng IAU đã định danh nó là 2018 VG18, lưu trữ vị trí cũng như các quan sát có được vào cơ sở dữ liệu các hành tinh.

Farout được phát hiện bởi nhà thiên văn Scott S. Sheppard từ Học viện khoa học Carnegie cùng với cộng sự ở Đại học Hawaii và Đại học Bắc Arizona.

Tuy nhiên, nó lần đầu được quan sát vào tháng 11 nhờ kính thiên văn Subaru đường kính 8m của Nhật Bản đặt trên đỉnh núi Mauna Kea ở Hawaii. Sau đó được quan sát kĩ hơn vào đầu tháng 12 bởi kính thiên văn Magellan tại đài quan sát Las Campanas ở Chile. Kết quả các quan sát này được dùng để xác định kích cỡ, màu sắc, quỹ đạo và độ sáng của tiểu hành tinh.

Đài quan sát Mauna Kea. Ảnh: Wikipedia.

Tiểu hành tinh lớp trans-Neptunian này cách Mặt Trời xa tới nỗi cần 16 tiếng 40 phút ánh sáng mặt trời mới chạm tới bề mặt hành tinh. “2018 VG18 là thiên thể đầu tiên được tìm thấy ở khoảng cách xa hơn 100 AU trong Hệ Mặt trời chúng ta. Nó chuyển động quá chậm, tới mức cần vài năm để xác định quỹ đạo của nó quanh Mặt Trời”, Sheppard cho biết.

Chính vì tốc độ chuyển động quá chậm mà 1 năm của Farout có thể dài bằng 1.000 năm Trái Đất.

Để so sánh, sao Diêm Vương cách mặt trời 34 AU, trong khi Farout xa hơn 3,5 lần. Các vật thể thuộc lớp trans-Neptunian siêu xa khác là Eris ở 96 AU và Goblin ở 90 AU, mới được tìm thấy đầu năm nay.

Đầu mối cho nghiên cứu lịch sử Hệ Mặt trời

Các đặc tính của Farout vẫn chưa thể khám phá bởi nó quá mờ. “Dựa trên độ sáng và khoảng cách của nó, dường như Farout có đường kính từ 500-600 km. Với kích thước đó, trọng lực sẽ lấn át và định hình vật thể thành dạng hình cầu như các hành tinh”, Sheppard nói.

Điều này khiến Farout được xếp vào loại các hành tinh lùn. Màu sắc từ hồng nhạt tới đỏ cho thấy có thể bề mặt nó bị đóng băng, vì băng thường phản xạ màu đỏ sau khi được ánh sáng mặt trời chiếu xạ trong thời gian dài.

Các nhà khoa học đã cố tìm nó từ thế kỉ trước, bởi các tính toán cho thấy ảnh hưởng của nó đến vành đai Kuiber.

Nhưng Sheppard chỉ ra rằng Farout không phải là hành tinh X, vì hành tinh này được cho là có kích thước lớn hơn nhiều. “Hành tinh X phải to hơn Trái Đất chúng ta vài lần để trọng lực của nó đẩy chệch quỹ đạo các thiên thể xung quanh, đưa chúng vào dạng quỹ đạo mà chúng ta quan sát được. Chưa kể là hành tinh X phải ở xa hơn, tầm vài trăm AU”, Sheppard giải thích.

Ảnh chụp quỹ đạo của 2018 VG18 vào ngày 10/11. Các bức ảnh được chụp cách nhau 1 giờ. Nguồn: Scott S. Sheppard/David Tholen.

Nếu không phải là hành tinh X, các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích được tại sao Farout ở xa không gian các hành tinh đến vậy. Câu hỏi này cần nhiều quan sát quỹ đạo hơn để có thể trả lời chính xác.

"Nếu quỹ đạo của nó giống sao Hải Vương hay một số hành tinh khổng lồ khác và tiến lại gần chúng ta hơn, có thể nó đã tương tác lực hấp dẫn với một hành tinh cỡ sao Hải Vương. Nếu quỹ đạo của nó không bao giờ tiến lại gần vùng không gian các hành tinh lớn của Hệ Mặt trời, câu hỏi lúc này sẽ là điều gì khiến nó ra xa đến như vậy? Có phải là hành tinh X?", Sheppard đặt câu hỏi.

Cho dù kết quả là thế nào, thiên thể này cũng là đầu mối giúp chúng ta hiểu sâu sắc hơn về lịch sử của Hệ Mặt trời. Nếu trường hợp thứ 2 xảy ra, khi đó chúng ta biết chắc chắn hành tinh X có tồn tại.

Có thể trong tương lai con người sẽ gửi tàu thăm dò tới Farout. Hiện tại, tàu thăm dò Horizon đã lên lịch trình quan sát Ultima Thule, một thiên thể trong vành đai Kuiper vào đầu năm sau.

Các tàu thăm dò tương tự với vận tốc 58.500 km/h sẽ mất tầm 35-40 năm để đến được Farout nếu phóng từ Trái Đất. Đây rất có thể sẽ là tâm điểm các sứ mệnh vũ trụ trong tương lai của NASA.

Ảnh thực tế hai ngôi sao đang 'ăn' lẫn nhau Hình ảnh về kiểu "tương tác" này của các ngôi sao được chụp ở phổ cận hồng ngoại bởi Viễn vọng kính ngoại cỡ tại đài quan sát nam Châu Âu. 07:05 18/12/2018