Các tính toán mới của các nhà thiên văn học ở Tây Ban Nha và Vương quốc Anh cho thấy rằng không phải một, mà là hai hành tinh chưa biết có thể tồn tại trong hệ mặt trời của chúng ta, ngoài quỹ đạo Sao Diêm Vương.
Nghệ sĩ minh họa hình ảnh của mặt trời của chúng ta từ một hành tinh tiền đồn không xác định ở rìa của hệ mặt trời của chúng ta. Hình ảnh qua NASA / JPL-Caltech
Có thể có ít nhất hai hành tinh chưa biết - thành viên của hệ mặt trời của chúng ta - ẩn sâu ngoài Sao Diêm Vương. Điều đó theo tính toán mới của các nhà khoa học ở Tây Ban Nha và Vương quốc Anh. Công việc của họ đã được xuất bản thành hai bài báo trên tạp chí Thông báo hàng tháng của các thư của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia - một vào tháng 9 năm 2014, mà bạn sẽ tìm thấy ở đây - và một vào tháng 1 năm 2015, mà bạn sẽ tìm thấy ở đây.
Kể từ khi Clyde Tombaugh phát hiện ra Sao Diêm Vương vào năm 1930, các nhà thiên văn học đã suy đoán về những vật thể còn xa hơn. Nhưng, cho đến nay, không có hành tinh lớn nào ngoài Sao Diêm Vương được tìm thấy.
Các tính toán mới - từ Đại học Complutense Madrid (UCM, Tây Ban Nha) và Đại học Cambridge (Anh) - dựa trên hành vi quỹ đạo của các vật thể đã biết tại hệ mặt trời của chúng ta. Lý thuyết được chấp nhận nhất của hệ mặt trời của chúng ta chứng minh rằng quỹ đạo của các đối tượng xuyên sao Hải Vương nên được phân phối ngẫu nhiên. Bằng một thiên vị quan sát, các đường dẫn của chúng phải đáp ứng một loạt các đặc điểm. Ví dụ, theo lý thuyết đã được thiết lập, các vật thể ngoài Sao Diêm Vương phải có một trục bán chính - trục xác định điểm xa nhất của hành tinh từ mặt trời - với giá trị gần bằng 150 AU (hoặc gấp 150 lần khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời; ngược lại, quỹ đạo Sao Diêm Vương có trục bán chính là 39 AU). Thêm vào đó, theo lý thuyết, quỹ đạo của chúng phải nghiêng về mặt phẳng của hệ mặt trời gần 0 °.
Tuy nhiên, đây không phải là những gì các nhà thiên văn học quan sát được hàng tá các vật thể nhỏ được biết đến ngoài Sao Diêm Vương. Các giá trị của trục bán chính nằm trong khoảng từ 150 AU đến 525 AU. Độ nghiêng trung bình của quỹ đạo của chúng là khoảng 20 °.
Nói cách khác, lý thuyết hệ mặt trời không phù hợp với những gì được quan sát. Khi điều đó xảy ra, các nhà thiên văn gãi đầu và tự hỏi tại sao. Các nhà thiên văn học này tin rằng lý do là có những hành tinh lớn chưa được biết đến ở rìa của hệ mặt trời, đang chờ được khám phá.
Qua Wikipedia
Carlos de la Fuente Marcos, nhà vật lý thiên văn tại UCM và đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một thông cáo báo chí:
Sự dư thừa của các vật thể có thông số quỹ đạo bất ngờ khiến chúng ta tin rằng một số lực vô hình đang làm thay đổi sự phân bố các yếu tố quỹ đạo của ETNO và chúng tôi xem xét rằng lời giải thích có thể xảy ra nhất là các hành tinh chưa biết khác tồn tại ngoài Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương.
Con số chính xác là không chắc chắn, do dữ liệu mà chúng ta có bị hạn chế, nhưng tính toán của chúng tôi cho thấy có ít nhất hai hành tinh, và có lẽ nhiều hơn, trong giới hạn của hệ mặt trời.
Để thực hiện nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phân tích tác động của cái gọi là Cơ chế Kozai. Trong cơ học thiên thể, cơ chế này mô tả cách trọng lực của một vật thể lớn có thể tác động lên quỹ đạo của một vật thể khác nhỏ hơn và xa hơn vật thể. Để tham khảo, họ đã xem xét cách thức hoạt động của cơ chế này trong trường hợp sao chổi thời gian ngắn có tên 96P / Machholz1, chịu ảnh hưởng của Sao Mộc.
Các tác giả nói rằng dữ liệu của họ đi lên chống lại hai vấn đề.
Đầu tiên, đề xuất của họ đi ngược lại dự đoán của các mô hình hiện tại về sự hình thành của hệ mặt trời, trong đó tuyên bố rằng không có hành tinh nào khác di chuyển trên quỹ đạo tròn ngoài Sao Hải Vương. Các nhà thiên văn học cho biết phát hiện gần đây của kính viễn vọng vô tuyến ALMA của một đĩa hình thành hành tinh hơn 100 đơn vị thiên văn từ ngôi sao HL Tauri, trẻ hơn mặt trời và đồ sộ hơn, cho thấy các hành tinh có thể tạo thành hàng trăm đơn vị thiên văn cách xa trung tâm của hệ thống.
Thứ hai, nhóm nhận ra rằng phân tích của họ dựa trên một mẫu rất nhỏ được biết đến các đối tượng xuyên sao Hải Vương. Họ đã xem xét quỹ đạo của chỉ 13 vật thể trong nghiên cứu của họ. Nhưng, họ chỉ ra rằng, trong những tháng tới sẽ có thêm kết quả được công bố; chúng ta nên biết thêm các đối tượng xuyên sao Hải Vương Sớm.
Điều đó sẽ làm cho mẫu nghiên cứu có khả năng lớn hơn và bạn có thể đặt cược rằng các nhà nghiên cứu này sẽ xem xét quỹ đạo của bất kỳ vật thể nhỏ nào mới được phát hiện trong hệ mặt trời bên ngoài.
Điểm mấu chốt: Kể từ khi Sao Diêm Vương được phát hiện vào năm 1930, các nhà thiên văn học đã suy đoán về các hành tinh lớn có thể vượt ra ngoài nó. Nhưng không có hành tinh lớn nào được tìm thấy ở rìa hệ mặt trời của chúng ta. Các tính toán mới của các nhà thiên văn học ở Tây Ban Nha và Vương quốc Anh cho thấy rằng không phải một, mà là hai hành tinh chưa biết có thể tồn tại trong hệ mặt trời của chúng ta, ngoài quỹ đạo Sao Diêm Vương.