Hệ Mặt Trời phức tạp hơn nhiều so với chúng ta nghĩ

Từ lý thuyết địa tâm đến lý thuyết Vụ nổ lớn, chúng ta không ngừng làm mới hiểu biết của mình về thế giới xung quanh. Nhưng dù sự hiểu biết của chúng ta về Hệ Mặt Trời đã đạt đến mức độ chưa từng có, nhưng vẫn còn rất nhiều bí ẩn chưa được giải đáp.

Ví dụ: khi phân chia phạm vi của Hệ Mặt Trời, chúng ta sẽ xem xét kích thước của Đám mây Oort. Nhưng trên thực tế, hàng chục năm sau, người ta vẫn chưa chắc chắn rằng Đám mây Oort có tồn tại hay không. Một ví dụ khác, các nhà khoa học phát hiện ra một số chuyển động bất thường khi nghiên cứu Sao Hải Vương, điều này có nghĩa là ngoài Sao Diêm Vương, còn có hành tinh thứ 9 trong Hệ Mặt Trời?

Trong một nghiên cứu mới, một số nhà khoa học thậm chí còn tuyên bố rằng Hệ Mặt Trời từng có 2 Mặt Trời. Vậy chuyện gì đang xảy ra?

Khi còn nhỏ, có lẽ nhiều người trong chúng ta đã từng nghe truyền thuyết Hậu Nghệ bắn Mặt Trời, trong truyện có 10 Mặt Trời xuất hiện cùng lúc trên bầu trời, khiến mặt đất gần như khô héo. Hậu Nghệ đã bắn hạ 9 Mặt Trời, nên giờ chỉ còn một Mặt Trời chiếu sáng trên bầu trời.

Truyền thuyết là truyền thuyết, nếu thực sự có 10 Mặt Trời thì Trái Đất sẽ sụp đổ ngay lập tức. Tuy nhiên, trong vũ trụ thực, 2 Mặt Trời, thậm chí 3 Mặt Trời là phổ biến. Hơn 50% thiên hà trong Dải Ngân hà thuộc về các hệ nhị phân hoặc nhiều sao, trong đó một số ngôi sao quay quanh nhau hoặc một trung tâm khối lượng chung. Ví dụ, thiên hà Alpha Centauri gần chúng ta nhất thuộc hệ 3 sao.

Đánh giá từ các kết quả quan sát hiện tại, hầu hết các hệ sao thường có nhiều hơn 1 ngôi sao mẹ. Vì vậy, về mặt lý thuyết, Mặt Trời rất có thể có ngôi sao chị em của nó. Phỏng đoán này có thể bắt nguồn từ những năm 1980. Sau một thời gian dài nghiên cứu, một người đam mê thiên văn học tên là Muller lần đầu tiên đề xuất ý tưởng về 2 Mặt Trời và suy luận rằng Mặt Trời thực sự có một ngôi sao đồng hành của riêng nó.

Sau đó, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu về nó. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Harvard tin rằng sự ra đời sớm của Hệ Mặt Trời lẽ ra cũng phải là một hệ sao đôi, nhưng ngôi sao kia nhỏ hơn nhiều so với Mặt Trời và là một sao lùn đỏ. Nhưng khi Hệ Mặt Trời phát triển, ngôi sao đó đã rời khỏi Hệ Mặt Trời mà không rõ lý do.

Hoặc nó chưa hề rời khỏi Hệ Mặt Trời mà đang quay quanh rất xa Mặt Trời… Sở dĩ chúng ta không thể quan sát được là do nhiệt độ bề mặt của nó quá thấp và hầu như không phát ra ánh sáng.

Dù khó quan sát nhưng các nhà khoa học cố gắng chứng minh sự tồn tại của ngôi sao đồng hành này thông qua 2 hiện tượng.

Đầu tiên, vào năm 1984 và 2010, hai nhóm nghiên cứu cổ sinh vật học đã tiến hành nghiên cứu và phân tích về chu kỳ tuyệt chủng sinh học và phát hiện ra rằng trong 500 triệu năm qua, chu kỳ tuyệt chủng của các sinh vật là khoảng 27 triệu năm. Vì vậy, họ tin rằng Mặt Trời có 1 ngôi sao đồng hành với chu kỳ gặp nhau là 27 triệu năm.

Ngôi sao đồng hành này sẽ đi dạo trong Đám mây Oort sau mỗi 27 triệu năm, mang đến sự hủy diệt cho Trái Đất. Do đó nó có tên là Nemesis, nữ thần báo thù tàn nhẫn trong thần thoại Hy Lạp.

Sau khi tính toán, các nhà nghiên cứu tin rằng điểm cận nhật của Nemesis là khoảng 1 năm ánh sáng và điểm viễn nhật của nó là 3 năm ánh sáng. Khi nó ở điểm cận nhật, nó gây ra nhiễu loạn hấp dẫn trong Đám mây Oort và Vành đai Kuiper. Cả hai nơi này đều là kho chứa sao chổi trong Hệ Mặt Trời nên một lượng lớn sao chổi sẽ tách ra khỏi quỹ đạo ban đầu và di chuyển về phía bên trong Hệ Mặt Trời. Điều này làm tăng đáng kể khả năng Trái Đất bị sao chổi đâm vào, gây ra sự tuyệt chủng sinh học định kỳ trên Trái Đất.

Hiện tượng còn lại là quỹ đạo bất thường của sao Hải Vương. Không lâu sau khi phát hiện ra Sao Thiên Vương vào những năm 1820, nhà thiên văn học William Herschel đã quan sát quỹ đạo của Sao Thiên Vương và phát hiện ra rằng sẽ có một số mâu thuẫn trong vị trí lý thuyết và vị trí được tính bằng tổng các vị trí quan sát được thực tế. Vì vậy, các nhà khoa học lúc đó nghi ngờ rằng có một hành tinh khác có khối lượng lớn hơn tác dụng lực hấp dẫn lên Sao Thiên Vương, ảnh hưởng đến quỹ đạo của nó.

Thông qua cơ học Newton, Oban Le Verrier đã tính toán thủ công quỹ đạo của hành tinh thứ tám. Sau khi giao cho Đài thiên văn Berlin để quan sát, hành tinh thứ 8 được phát hiện ở đó: Sao Hải Vương.

Sau khi giải quyết vấn đề quỹ đạo của Sao Thiên Vương, những điều bất thường lại xuất hiện trên Sao Hải Vương. Ngoài ra, Vành đai Kuiper còn có một số hiện tượng kết tụ bất thường. Các thiên thể tập trung ở một số khu vực cần được phân bố ngẫu nhiên, điều này cho thấy rằng có thể có một thiên thể nặng hơn đang thu hút chúng.

Vì vậy các nhà khoa học muốn sử dụng quy trình tương tự để tính toán vị trí của hành tinh thứ chín. Nhưng lần này có gì đó không ổn, sau khi phát hiện ra Sao Hải Vương, việc tìm kiếm Sao Diêm Vương bằng kính viễn vọng phải mất hơn 80 năm. Nhưng Sao Diêm Vương có khối lượng rất nhỏ và rõ ràng không phải là hành tinh thứ 9 bí ẩn.

Do đó, các nhà khoa học suy đoán rằng có thể có một thiên thể nặng hơn trong vùng Đám mây Oort, có thể là ngôi sao đồng hành của Mặt Trời hoặc hành tinh thứ 9. Và để xác nhận được điều này, chúng ta phải đến hoặc quan sát Đám mây Oort.

Tuy nhiên, Đám mây Oort nằm trong không gian liên sao ở rìa Hệ Mặt Trời, cách Mặt Trời khoảng 1 năm ánh sáng và bán kính cực đại của nó cũng là 1 năm ánh sáng. Điều này có nghĩa là để đến rìa của Đám mây Oort, người ta cần phải vượt qua khoảng cách hai năm ánh sáng, gần bằng một nửa khoảng cách từ Mặt Trời đến Proxima Centauri.

Ngay cả tàu thăm dò Voyager 1 bay xa nhất cũng phải mất 300 năm để đến gần Đám mây Oort và 30.000 năm để vượt qua nó. Vì vậy, chúng ta chỉ có thể đợi cho đến khi một máy dò nhanh hơn được phát minh trong tương lai trước khi có thể tìm kiếm đầy đủ hành tinh thứ 9 bí ẩn trong Đám mây Oort.