Tìm thấy bằng chứng về hành tinh Y đang ẩn mình ở rìa hệ Mặt trời

Ở đâu đó tại rìa hệ Mặt trời, một hành tinh có kích thước bằng Trái đất có thể đang ẩn mình, được đặt tên là Hành tinh Y.

Những dấu hiệu tồn tại của Hành tinh Y

Từ lâu, các nhà thiên văn học đã đề xuất rằng có thể có những hành tinh ẩn giấu bên ngoài Vành đai Kuiper - khu vực của các vật thể băng giá, nơi sao Diêm Vương cư ngụ. Một số giả thuyết nổi tiếng hơn gồm hành tinh X (Planet X) được cho là có khối lượng gấp 7 lần Trái đất, quay quanh Mặt trời ở khoảng cách gấp 50 lần khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trời và hành tinh thứ 9 (Planet Nine), với khối lượng gấp 10 lần Trái đất, ở khoảng cách xa Mặt trời ít nhất 300 lần so với Trái đất.

Chuyên gia Amir Siraj từ Đại học Princeton và các đồng nghiệp giờ đây đề xuất một thế giới khác, mà họ đã đặt tên là Hành tinh Y để phân biệt với các ứng viên khác, dựa trên một hiệu ứng biến dạng quan sát được trên quỹ đạo của một số vật thể thuộc Vành đai Kuiper. Siraj nói: "Nếu sự biến dạng đó là có thật, lời giải thích đơn giản nhất là một hành tinh có quỹ đạo nghiêng chưa được khám phá".

Nếu tồn tại, hành tinh này sẽ có khối lượng nằm giữa sao Thủy và Trái đất và quay ở khoảng cách từ 100 - 200 lần, từ Trái đất đến Mặt trời. Nó sẽ làm cho quỹ đạo của một số vật thể Vành đai Kuiper nghiêng nhẹ khỏi mặt phẳng phẳng của hệ Mặt trời, giống như một gợn sóng trong hồ, khoảng 15 độ. Lực hấp dẫn của hành tinh này sẽ khiến chúng di chuyển lên trên và xuống dưới mặt phẳng quỹ đạo của hầu hết các vật thể khác.

Siraj nói: "Tín hiệu của chúng tôi khá khiêm tốn, nhưng đáng tin cậy, với 2 đến 4% khả năng chỉ là ngẫu nhiên", đồng thời so sánh: "Các gợi ý ban đầu về Hành tinh thứ 9 cũng đưa ra xác suất ngẫu nhiên tương tự".

Mặt phẳng bị biến dạng gợi ý về hành tinh Y khác với lý do đằng sau sự tồn tại có thể có của hành tinh thứ 9. Người ta tin rằng nếu tồn tại, hành tinh thứ 9 có khối lượng rất lớn và lực hấp dẫn mạnh, nên cơ chế tác động chính là kéo các vật thể (như các thiên thể trong vành đai Kuiper) về phía nó, khiến quỹ đạo của chúng có xu hướng bị lệch về một hướng chung. Tức là sự sắp xếp bất thường của nhiều vật thể có thể là do bị lực hút của hành tinh khổng lồ này chi phối.

Khác với cơ chế “kéo” của hành tinh thứ 9, hành tinh Y - nếu tồn tại - lại có tác động làm các quỹ đạo bị nghiêng ra khỏi mặt phẳng chung của hệ Mặt trời, giống như tạo ra “gợn sóng” hay “độ lệch nghiêng” trong chuyển động. Nó không gom các vật thể về phía nó, mà khiến chúng dao động lên xuống so với mặt phẳng quỹ đạo.

Từ đài quan sát Vera C. Rubin

Jonti Horner tại Đại học Southern Queensland ở Úc nói rằng việc có những thế giới vô hình như hành tinh Y ẩn giấu ở rìa hệ Mặt trời là "hợp lý". Ông phân tích: "Điều này cho thấy chúng ta đơn giản là không biết những gì có ngoài kia. Mới chỉ trong vài thập niên gần đây, chúng ta mới thực sự bắt đầu khám phá không gian ngoài sao Hải Vương, ngoại trừ sao Diêm Vương, được phát hiện vào năm 1930".

Những thế giới như vậy có lẽ đã bị phân tán từ bên trong hệ Mặt trời ra bên ngoài từ rất sớm, thay vì hình thành trực tiếp ở đó, nơi vật chất thưa thớt hơn. Horner nói: "Sự phân tán có vẻ có khả năng hơn".

Kiến thức của chúng ta về rìa hệ Mặt trời được kỳ vọng sẽ thay đổi đáng kể trong thập niên tới khi Đài quan sát Vera C. Rubin tiến hành khảo sát bầu trời trong 10 năm. Nếu có một hành tinh Y, hoặc một hành tinh thứ 9 hay các hành tinh tiềm năng khác, Rubin có thể sẽ trực tiếp quan sát được chúng.

Siraj bày tỏ mong muốn: "Rubin sẽ nhanh chóng mở rộng danh mục các vật thể ngoài sao Hải Vương được đo lường chính xác. Nếu hành tinh Y thực sự tồn tại, Rubin có thể phát hiện ra nó trong vài năm đầu của cuộc khảo sát hoặc ít nhất là tìm thấy thêm bằng chứng cho hiệu ứng biến dạng này".

Bùi Tú