Tiểu hành tinh chỉ rộng 11m khiến giới khoa học đau đầu, bí ẩn gia tốc bất thường chưa có lời giải

Một tiểu hành tinh chỉ rộng khoảng 11m đang khiến các nhà khoa học phải xem xét lại cách lý giải về chuyển động của những vật thể nhỏ trong không gian. Có thời điểm, giới thiên văn cho rằng 1998 KY26 được đẩy đi bởi những luồng khí thoát ra từ lớp băng bên trong, tương tự cơ chế hoạt động của sao chổi. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy vật thể này có thể quá ấm để duy trì lượng băng cần thiết.

1998 KY26 là một vật thể đặc biệt. Nó có đường kính khoảng 11m, tương đương kích thước một ngôi nhà nhỏ, nhưng hoàn thành một vòng tự quay chỉ trong 5,35 phút. Tiểu hành tinh này từng được xếp vào nhóm sao chổi tối màu, những vật thể có hình dáng giống tiểu hành tinh thông thường nhưng lại thể hiện một số đặc điểm chuyển động giống sao chổi.

Điểm khác biệt là chúng không có chiếc đuôi sáng dễ nhận biết như những sao chổi quen thuộc. Thay vào đó, các nhà khoa học cho rằng một số vật thể trong nhóm này có thể được đẩy đi bởi khí thoát ra từ bên trong.

Trong nghiên cứu công bố năm 2023, các nhà thiên văn học phát hiện KY26 có hiện tượng gia tốc bất thường, khiến nó chuyển động lệch khỏi mặt phẳng quỹ đạo. Lực hấp dẫn của Mặt trời và các hành tinh không đủ để giải thích hiện tượng này. Nhóm nghiên cứu khi đó đề xuất khả năng hơi nước thoát ra từ lớp băng bên trong đã tạo lực đẩy cho tiểu hành tinh.

Cơ chế này tương tự hoạt động của động cơ tên lửa. Khi băng nóng lên, nó chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể khí rồi thoát ra ngoài không gian. Dòng khí phụt ra tạo lực đẩy ngược chiều, khiến vật thể thay đổi chuyển động.

Tuy nhiên, giả thuyết trên đang gặp một trở ngại lớn: KY26 có thể không còn đủ lạnh để chứa băng.

Nhiệt độ không đủ thấp để duy trì băng

Để kiểm tra giả thuyết, hai kỹ sư hàng không vũ trụ Korbin Hansen và Masatoshi Hirabayashi thuộc Viện Công nghệ Georgia đã xây dựng mô hình máy tính chi tiết về tiểu hành tinh 1998 KY26.

Nhóm nghiên cứu sử dụng các ước tính về hình dạng, kích thước, độ phản xạ, quỹ đạo và đặc tính vật lý của vật thể để tính toán nhiệt độ trên bề mặt cũng như sâu bên trong. Tổng cộng, họ thực hiện 260 mô phỏng với 13 nhóm giả định khác nhau, bao gồm những khả năng về thành phần cấu tạo và hướng của tiểu hành tinh.

Kết quả cho thấy nhiệt độ trung bình của KY26 vào khoảng âm 47 độ C. Ngay cả những khu vực lạnh nhất cũng có nhiệt độ trung bình ít nhất âm 61 độ C trong suốt một vòng quỹ đạo.

Đây vẫn là mức nhiệt rất thấp theo tiêu chuẩn trên Trái đất. Tuy nhiên, trong môi trường chân không ngoài không gian, băng nước có thể dần chuyển thành hơi và biến mất ngay cả khi nhiệt độ thấp hơn điểm đóng băng. Theo nhóm nghiên cứu, để băng nằm sâu bên trong tồn tại trong thời gian dài, nhiệt độ thường phải duy trì dưới khoảng âm 128 độ C.

Như vậy, KY26 không đủ lạnh để bảo tồn lượng băng cần thiết.

Các nhà khoa học cũng xem xét khả năng băng được bảo vệ ở sâu bên trong tiểu hành tinh. Tuy nhiên, mô hình chính cho thấy phần lõi chỉ lạnh hơn bề mặt khoảng 1 độ C. Ngay cả khi giả định KY26 là một tập hợp đá vụn rời rạc có khả năng cách nhiệt, kết quả cũng không thay đổi đáng kể.

Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Icarus, các tác giả nhận định tốc độ thoát hơi nước trên KY26 sẽ quá cao để lượng băng nằm sâu bên trong có thể tồn tại lâu dài.

Những phép tính của họ cho thấy, ngay cả khi nước từng chiếm 1% khối lượng tiểu hành tinh, lượng băng này cũng có thể biến mất sau khoảng 2.065 năm. Đáng chú ý hơn, nếu hơi nước thoát ra là nguyên nhân tạo nên gia tốc bất thường, toàn bộ lượng băng dự trữ sẽ cạn kiệt chỉ sau khoảng 62 năm.

Khoảng thời gian này quá ngắn so với hành trình có thể kéo dài hàng triệu năm của một tiểu hành tinh di chuyển từ vành đai tiểu hành tinh chính đến quỹ đạo hiện tại gần Trái đất.

Từ những kết quả trên, nhóm nghiên cứu cho rằng 1998 KY26 nhiều khả năng là một tiểu hành tinh phần lớn đã khô cạn, thay vì một sao chổi tối màu vẫn đang hoạt động.

Ánh sáng Mặt trời có thể là thủ phạm

Nếu không phải hơi nước, điều gì đã tạo ra lực đẩy khiến KY26 thay đổi chuyển động?

Một lời giải thích khác được đưa ra là tác động của ánh sáng Mặt trời. Ánh sáng không chỉ mang năng lượng mà còn tạo ra áp suất rất nhỏ lên các vật thể mà nó chiếu tới. Bên cạnh đó, tiểu hành tinh hấp thụ năng lượng từ Mặt trời rồi giải phóng lại dưới dạng nhiệt. Quá trình này cũng có thể tạo ra những lực làm thay đổi quỹ đạo theo thời gian.

Với một vật thể chỉ rộng khoảng 11m như KY26, những tác động tưởng chừng rất nhỏ này có thể trở nên đáng kể.

Một nghiên cứu riêng biệt công bố năm 2025 từng cho rằng áp suất bức xạ Mặt trời kết hợp với nhiệt lượng phát ra từ tiểu hành tinh có thể giải thích hiện tượng gia tốc bất thường mà không cần giả định có khí thoát ra từ bên trong. Nghiên cứu mới của Viện Công nghệ Georgia tiếp tục củng cố cách lý giải này.

Dù vậy, các nhà khoa học vẫn chưa xác định được KY26 đã ở trên quỹ đạo hiện tại trong bao lâu.

Tiểu hành tinh này cũng từng khiến giới thiên văn bất ngờ khi những quan sát công bố vào tháng 9/2025 cho thấy kích thước thực tế của nó nhỏ hơn ba lần và tốc độ tự quay nhanh gấp đôi so với những ước tính trước đó.

"Chúng tôi nhận thấy thực tế về vật thể này hoàn toàn khác với những gì nó từng được mô tả trước đây", nhà thiên văn học Toni Santana-Ros thuộc Đại học Alicante nhận xét.

Những đặc điểm đó khiến nhiệm vụ tiếp cận KY26 của tàu vũ trụ Hayabusa2 trở nên đặc biệt khó khăn. Con tàu Nhật Bản từng hai lần hạ cánh xuống tiểu hành tinh Ryugu, tạo một miệng hố trên bề mặt để thu thập vật chất bên dưới và đưa mẫu vật trở về Trái đất vào năm 2020. Ryugu có đường kính khoảng 900m, lớn hơn rất nhiều so với mục tiêu mới.

Trong khi đó, KY26 không chỉ nhỏ hơn đáng kể mà còn quay với tốc độ cực nhanh. Việc tiếp cận và quan sát một vật thể như vậy đặt ra nhiều thách thức cho tàu vũ trụ.

Sau khi bay sượt qua tiểu hành tinh Torifune vào tháng 7/2026, Hayabusa2 tiếp tục hành trình hướng tới KY26. Cuộc gặp dự kiến diễn ra vào tháng 7/2031. Những dữ liệu thu thập được có thể giúp giới khoa học xác định tiểu hành tinh này có thực sự khô cạn hay không, đồng thời làm rõ những lực đang tác động lên chuyển động của nó.

Cho đến thời điểm hiện tại, bằng chứng mới nghiêng về khả năng KY26 không phải một sao chổi đang hoạt động như giả thuyết ban đầu. Vật thể này có thể chỉ là một tiểu hành tinh cực nhỏ, quay rất nhanh, nhưng lại là ví dụ đáng chú ý về cách ánh sáng Mặt trời có thể tác động đến chuyển động của các vật thể trong không gian.