Khiếu nại về các hành tinh mới hóa ra là sai - và tại sao ‘Hành tinh Nine đấm có thể khác.
Tín dụng hình ảnh: Trình chỉnh sửa hình ảnh / Flickr
Bởi Andrew Coates, UCL
Có một tiếng vang thực sự giữa các nhà khoa học hành tinh sau một nghiên cứu mới cho rằng một hành tinh vô hình, được đặt tên là Hành tinh Nine Cửu, có khối lượng gấp mười lần khối lượng Trái đất có thể ẩn nấp trong vành đai Kuiper, một dải các vật thể băng giá ngoài Sao Hải Vương. Giả thuyết mới nhất được đưa ra sau khi các nhà khoa học nhận thấy sáu vật thể trong vành đai đang hành xử kỳ lạ, điều mà họ nói có thể được giải thích bằng sự tồn tại của một hành tinh mới.
Nó không phải là lần đầu tiên một trường hợp như vậy được thực hiện cho một hành tinh mới. Vậy làm thế nào để lý thuyết mới này so sánh với các tuyên bố tương tự được thực hiện trong quá khứ?
Vành đai Kuiper và hành tinh Nine
Vành đai Kuiper, mà chúng ta bắt đầu khám phá vào đầu những năm 1990, là một khu vực của hệ mặt trời nằm ngoài tám hành tinh lớn mà chúng ta mới chỉ bắt đầu khám phá chi tiết hơn với các tàu thăm dò không gian như sứ mệnh của NASA Horizons. Vành đai Kuiper là nơi sinh sống của nhiều sao chổi được hình thành ở vùng Thiên vương tinh - Hải vương 4,6 tỷ năm trước - Sao chổi Rosetta Lần 67P đến từ đây. Thậm chí, nhiều sao chổi còn tập trung vào hình cầu, nhưng khi chưa thấy đám mây Oort đám mây, một vành đai đá khác vượt xa vành đai Kuiper, nơi hầu hết các sao chổi dành phần lớn thời gian của chúng. Đám mây Oort cách chúng ta 10.000 đơn vị thiên văn (AU) (một AU gần bằng khoảng cách giữa Trái đất và mặt trời, tương đương 149,6m km).
Cơ sở của bằng chứng lý thuyết mới cho hành tinh mới là sự liên kết kỳ lạ của sáu vật thể vành đai Kuiper và sự lệch khỏi mặt phẳng hoàng đạo của những người khác - điều này dường như cho thấy các vật thể đang bị xáo trộn bởi lực hấp dẫn của một hành tinh khổng lồ vượt xa Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương, và được tính toán có quỹ đạo quanh mặt trời 15.000 năm. Vậy làm thế nào để chúng ta biết đó là một hành tinh và không chỉ là một vật thể lớn trong vành đai Kuiper? Khối lượng ngụ ý của vật thể có thể làm xáo trộn các quỹ đạo này đơn giản là quá cao so với vật thể có vành đai Kuiper rất lớn như hành tinh lùn hoặc tiểu hành tinh.
Về mặt lý thuyết, có thể giải thích làm thế nào một lõi hành tinh ngoài cùng có thể hình thành xa hơn và cùng với Sao Mộc, Sao Thổ, Sao Thiên Vương và Sao Hải Vương sử dụng các mô hình về sự ra đời của hệ mặt trời của chúng ta 4,6 tỷ năm trước. Và các quan sát của các ngoại hành tinh cho thấy, ở những nơi khác, các vật thể lớn có thể hình thành ở khoảng cách tương đối lớn so với ngôi sao mẹ của chúng. Tuy nhiên, một khả năng khác có thể giải thích cho hành vi kỳ quặc của các vật thể Kuiper có thể là Hành tinh Chín Cửu, nếu nó tồn tại, có thể là một vật thể lớn trong đám mây Oort bên trong chứ không phải là một hành tinh.
Có vẻ khó tin rằng chúng ta có thể bất ngờ khám phá một hành tinh mới. Từ thời cổ đại, con người đã có thể quan sát tất cả các hành tinh ra Sao Thổ và trong những năm 1600 nhận ra chúng đang ở trên quỹ đạo quanh mặt trời. William Herschel sau đó đã phát hiện ra Thiên vương tinh vào năm 1781 và các quan sát về quỹ đạo của nó đã dẫn đến việc phát hiện Sao Hải Vương vào năm 1846. Sao Diêm Vương được thêm vào năm 1930, sau khi tìm kiếm một hành tinh lớn hơn X X, nhưng bị giáng xuống một hành tinh lùn băng vào năm 2006. Nhiều vật thể trong vành đai Kuiper cũng đã được quan sát, với ít nhất một trong số chúng, Eris, nặng hơn cả Sao Diêm Vương (cuối cùng đã buộc phải hạ bệ Sao Diêm Vương).
Tìm kiếm hành tinh X
Trong quá khứ đã từng có những tuyên bố về một hành tinh ngoài hành tinh khác (hiện nay là hành tinh IX, hay hành tinh Nine quen thuộc hơn, do việc hủy diệt Pluto Hồi). Nhưng không ai trong số họ đã hoàn toàn nắm giữ cho đến nay.
- Khi những bất thường tiếp theo trong quỹ đạo của Thiên vương tinh được chú ý lần đầu tiên vào năm 1906, nó đã gây ra một cuộc tìm kiếm Hành tinh X được cho là đồ sộ. Tuy nhiên, cuối cùng, Sao Diêm Vương ít đồ sộ hơn đã được tìm thấy bởi Clyde Tombaugh vào năm 1930.
- Vào những năm 1980, một hành tinh X được Robert S Harrington đề xuất dựa trên quỹ đạo bất thường của sao Hải Vương và sao Thiên Vương. Điều này sau đó đã bị Myles Standish từ chối, người có thể giải thích sự bất thường bằng cách sửa đổi khối lượng cho Sao Hải Vương bằng cách sử dụng dữ liệu từ máy bay Voyager.
- Vào những năm 1990, một hành tinh lớn gần đám mây Oort, được đặt tên là Tyche, đã được đề xuất để giải thích quỹ đạo của các sao chổi nhất định. Điều này đã được loại trừ đối với các vật thể có kích thước sao Thổ hoặc lớn hơn bởi vệ tinh Khảo sát hồng ngoại trường rộng NASA NASA mặc dù có thể nhỏ hơn các vật thể chưa được phát hiện.
- Sedna, được phát hiện vào năm 2003, là một hành tinh lùn trong hệ mặt trời của chúng ta với quỹ đạo hình elip 11.400 năm nằm giữa 76AU và 937AU (gấp 2,5 đến 31 lần khoảng cách từ mặt trời đến sao Hải Vương). Phát hiện của nó đã dẫn đến những gợi ý rằng nó là một vật thể trong đám mây Oort bên trong, bị lệch hướng bởi một ngôi sao đi qua hoặc bởi một hành tinh lớn, không nhìn thấy được. Nếu một hành tinh như vậy tồn tại, quỹ đạo của các vật thể khác gần đó cũng sẽ bị xáo trộn, và điều này nhận được một số hỗ trợ từ các quan sát của một vật thể khác, được đặt tên là 2012 VP113. Nhưng tính toán quỹ đạo chỉ ra rằng điều này có thể nhỏ hơn và quay quanh ở khoảng cách 1.000AU trở lên.
- Vào tháng 12 năm 2015, có một gợi ý về một vật thể lớn cách xa 300AU - gấp khoảng sáu lần so với Sao Diêm Vương - trong dữ liệu từ Atacama Large Millimét / milimét Array. Tuy nhiên, cơ hội bắt được một vật thể như vậy bằng kính viễn vọng là rất nhỏ và nhiều nhà khoa học cho rằng đây có khả năng là vật thể vành đai Kuiper.
Anten nguyên mẫu ALMA tại Cơ sở thử nghiệm ALMA. Ảnh tín dụng: ESO / NAOJ / NRAO
So với tất cả các ví dụ này, hành tinh Chín Chín có thể được coi là bằng chứng hỗ trợ tốt nhất. Điều này một phần là do các hiệu ứng đã được nhìn thấy trong quỹ đạo của sáu vật thể vành đai Kuiper chứ không chỉ một hoặc hai, điều này khiến cho lý thuyết này có vẻ hợp lý. Sự năng động của hệ mặt trời bên ngoài đang mang đến nhiều bất ngờ hơn khi công nghệ phát hiện của chúng tôi trở nên tốt hơn và chúng tôi có thể mong đợi nhiều kiến thức hơn về vành đai Kuiper, hoặc có lẽ là đám mây Oort trong những năm tới.
Trong khi đó, rõ ràng chúng ta sẽ phải chờ bằng chứng trực tiếp từ các kính viễn vọng trên mặt đất hoặc không gian để xem Hành tinh Chín, hoặc thực sự là các vật thể lớn khác, có thực sự tồn tại hay không. Chỉ được trang bị bằng chứng trực tiếp, chúng ta nên bắt đầu lo lắng về một cái tên.
