Giả thuyết 'Hành tinh Y': Bí ẩn mới về hành tinh chưa được biết đến trong Hệ Mặt Trời

Trong khi giới thiên văn học vẫn miệt mài tìm kiếm "Hành tinh thứ Chín" (Planet Nine), một vật thể khổng lồ được cho là đang ẩn mình ở rìa xa xôi của Hệ Mặt Trời thì một giả thuyết mới lại bất ngờ xuất hiện, làm dấy lên làn sóng tranh luận mới: phải chăng còn có một "Hành tinh Y" nhỏ hơn, gần Trái Đất hơn, và có thể đang cùng tồn tại với "người anh em" bí ẩn kia?

Một nghiên cứu mới, công bố trên tạp chí Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vào ngày 21/8, đã đề xuất rằng có thể tồn tại một vật thể hành tinh có kích thước xấp xỉ Trái Đất đang ẩn náu trong Vành đai Kuiper, vùng không gian xa ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương, nơi tập trung hàng ngàn tiểu hành tinh, sao chổi và hành tinh lùn. Nhóm nghiên cứu gọi vật thể này là "Hành tinh Y" (Planet Y), coi đây là một ứng cử viên mới cho danh hiệu "Hành tinh Chín".

Theo nhóm tác giả do nhà vật lý thiên văn Amir Siraj (Đại học Princeton) dẫn đầu, "Hành tinh Y" có thể chỉ cách Mặt Trời xa gấp 100-200 lần so với Trái Đất, tức là gần hơn đáng kể so với khoảng cách dự đoán của "Hành tinh X", vật thể từng được các nhà khoa học của Caltech đề xuất năm 2016, được cho là nằm cách Mặt Trời hơn 400 đơn vị thiên văn (AU) và có khối lượng gấp 10 lần Trái Đất. 

Nếu "Hành tinh Y" thực sự tồn tại, nó có thể là một hành tinh đá nhỏ, có khối lượng nằm giữa Sao Thủy và Trái Đất, thay vì là một hành tinh khí khổng lồ như "Hành tinh X".

Giả thuyết mới được hình thành dựa trên phân tích quỹ đạo của 50 thiên thể thuộc Vành đai Kuiper. Các nhà nghiên cứu nhận thấy mặt phẳng quỹ đạo của nhóm vật thể này nghiêng khoảng 15 độ so với quỹ đạo chung của tám hành tinh còn lại trong Hệ Mặt Trời, một độ lệch mà theo họ, khó có thể giải thích nếu không có sự ảnh hưởng của một lực hấp dẫn lớn ẩn nấp ở đó.

"Chúng tôi đã thử mọi cách để loại trừ giả thuyết về hành tinh, nhưng dữ liệu cho thấy không có lời giải thích nào hợp lý hơn", Siraj chia sẻ. "Bài báo này không phải là tuyên bố đã phát hiện ra hành tinh mới, mà là một lời nhắc rằng có điều gì đó bất thường đang xảy ra ở rìa Hệ Mặt Trời và một hành tinh có thể là lời giải hợp lý nhất".

Theo tính toán của nhóm, "Hành tinh Y" có thể nằm trên một quỹ đạo nghiêng khoảng 10 độ so với mặt phẳng quỹ đạo chung, khiến việc phát hiện nó trở nên khó khăn hơn nhiều. Ở khoảng cách đó, hành tinh này chỉ phản xạ rất ít ánh sáng Mặt Trời, nên thậm chí các kính thiên văn mạnh nhất hiện nay cũng khó có thể quan sát trực tiếp.

Dù kết quả nghiên cứu nhanh chóng thu hút sự chú ý, nhiều chuyên gia tỏ ra thận trọng. Nhà thiên văn học Samantha Lawler (Đại học Saskatchewan, Canada) cho rằng quy mô mẫu trong nghiên cứu quá nhỏ để đưa ra kết luận vững chắc: "Dữ liệu quỹ đạo của vài chục vật thể không đủ để chứng minh sự tồn tại của một hành tinh mới".

Patrick Sofia Likafka, chuyên gia nghiên cứu Vành đai Kuiper tại Đại học Kinki (Nhật Bản), đồng tình rằng ý tưởng về "Hành tinh Y" là "có khả năng", song cần nhiều quan sát hơn để xác nhận. "Một vài sai số trong phép đo hoặc trong mô hình quỹ đạo cũng có thể dẫn đến kết quả tương tự", ông nói.

Những tranh luận này không phải mới. Từ khi sao Hải Vương được phát hiện vào năm 1846, giới thiên văn đã nhiều lần tin rằng còn tồn tại một "hành tinh thứ chín" chịu trách nhiệm cho những quỹ đạo bất thường của các thiên thể xa xôi. Cuộc tìm kiếm ấy từng dẫn đến việc phát hiện sao Diêm Vương vào năm 1930 chỉ để rồi hành tinh nhỏ bé này bị hạ cấp xuống hành tinh lùn vào năm 2006.

Hiện nay, hy vọng lớn nhất để kiểm chứng giả thuyết "Hành tinh Y" đang đặt vào Đài quan sát Vera C. Rubin (Chile), nơi sở hữu máy ảnh kỹ thuật số lớn nhất thế giới. Khi bắt đầu hoạt động đầy đủ, kính thiên văn này sẽ khảo sát toàn bộ bầu trời đêm, hứa hẹn phát hiện hàng ngàn vật thể mới thuộc Vành đai Kuiper trong vài năm tới.

"Chúng ta có thể biết câu trả lời sớm hơn bạn nghĩ", Siraj lạc quan. "Nếu Hành tinh Y nằm trong tầm quan sát của Rubin, nó sẽ được phát hiện gần như ngay lập tức. Ngược lại, nếu không có dấu vết nào trong vòng ba năm tới, thì cả Hành tinh X lẫn Y có thể chỉ là sản phẩm của tính toán sai lệch".

Thực tế, "Hành tinh Y" không phải là ứng cử viên duy nhất cho vị trí hành tinh thứ chín. Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã đề xuất hàng loạt giả thuyết khác, từ một vật thể phản chiếu ánh sáng hồng ngoại mờ nhạt được phát hiện hồi tháng 5, đến khả năng tồn tại các hành tinh lang thang từng bị đẩy khỏi hệ sao khác và bị Mặt Trời "bắt giữ". 

Một số nhà vật lý thậm chí cho rằng dị thường hấp dẫn ở rìa Hệ Mặt Trời có thể là kết quả của một hố đen nguyên thủy nhỏ, hoặc là bằng chứng của một dạng lực hấp dẫn chưa được biết đến.

Trong khi đó, các phát hiện gần đây về những hành tinh lùn mới như 2017 OF201 hay 2023 KQ14 lại khiến giả thuyết "Hành tinh X" yếu đi, bởi quỹ đạo của chúng không phù hợp với mô hình dự đoán trước đó. Dù vậy, giới khoa học vẫn chưa loại trừ hoàn toàn khả năng tồn tại của một hoặc nhiều hành tinh chưa được biết đến, đang ẩn mình ở vùng không gian lạnh lẽo ngoài kia.

Cho đến khi kính thiên văn thế hệ mới quét sạch những góc tối cuối cùng của Vành đai Kuiper, "Hành tinh Y" vẫn là một câu hỏi mở vừa hấp dẫn, vừa thách thức. Nhưng một điều chắc chắn: rìa Hệ Mặt Trời vẫn còn là một vùng đất chưa được khám phá hết, nơi mỗi phát hiện mới đều có thể viết lại lịch sử hiểu biết của loài người về vũ trụ bao la.