RSS

Những bí ẩn lớn nhất của hệ mặt trời: Những bí ẩn lớn nhất của Vành đai tiểu hành tinh

30 Jul

Nhiều hệ mặt trời được cho là có chứa những vành đai như thế, và các phim khoa học viễn tưởng, các chương trình truyền hình thường diễn tả những vành đai này như những dải chướng ngại vật bằng đá và sẽ thử thách bất kỳ một nhà thám hiểm vũ trụ nào. Nó có thể như vậy ở những hệ mặt trời khác, nhưng ở vành đai tiểu hành tinh của chúng ta, những vật thể đá ấy thật ra ở khá xa nhau.Vượt ra ngoài ngoài quỹ đạo của sao Hỏa nhưng không xa hơn sao Mộc, ẩn giấu trong đó là hàng trăm nghìn các vật thể bằng đá hợp thành vành đai tiểu hành tinh.

Nhân loại sẽ sớm có được cái nhìn bên trong của vùng đất có thật trên trời hay bị bỏ qua này, với sự giúp đỡ của sứ mệnh “Binh Minh” (Dawn ) của NASA. Vào thứ bảy ngày 16 tháng 7 này, sau chuyến đi kéo dài bốn năm, tàu Binh Minh sẽ đến Vesta, vật thể lớn thứ hai trong vành đai.

Từ đó, tàu Bình Minh sẽ đi tiếp đến quỹ đạo của vật thể lớn nhất trong vành đai, Ceres, vào năm 2015. Ceres chiếm gần 1/3 khối lượng của vành đai, và là “hành tinh lùn” lớn nhất trong hệ mặt trời, hơn cả sao Diêm Vương.

Bình Minh sẽ là con tàu vũ trụ đầu tiên đến một vật thể, chưa kể đến cái thứ hai, trong vành đai tiểu hành  tinh (Vesta và Ceres). Điều đó sẽ giúp tàu Bình Minh mô tả hai vật thể lớn và khác biệt này trong vành đai, làm sáng tỏ những bí ẩn lớn nhất của chúng, như là:

Nguồn gốc của những hòn đá nằm rải rác

Các nhà khoa học cho rằng một hành tinh lớn không bao giờ hình thành ở vị trí của vành đai tiểu hành tinh, bởi vì ở gần sự nhiễu loạn gây ra bởi lực hấp dẫn của sao Mộc. Lực hấp dẫn này đá văng một số vật thể ra ngoài vành đai hoàn toàn, đồng thời thúc đẩy sự hỗn loạn liên tục của bụi trong vành đai, cản trở sự hình thành từ từ, từng bước một của các vật thể lớn hơn.

“Vành đai tiểu hành tinh phải chịu đựng người hàng xóm khó chịu này bên cạnh”, Christopher Russel, giáo sư vật lý thiên thể và địa chất học của Đại học California (Los Angeles), nhà nghiên cứu chính của sứ mệnh “Bình Minh”.

Nghiên cứu thêm về vị trí các vành đai tiểu hành tinh trong các hệ mặt trời khác sẽ giúp chúng ta xác nhận giả thuyết cho rằng những hòn đá thưa thớt của vành đai này gây ra bởi lực hấp dẫn của sao Mộc.

Từ khô đến ẩm ướt

Mặc dù Vesta và Ceres ở tương đối gần nhau (quỹ đạo của Vesta gấp khoảng 2,4 lần khoảng cách từ Trái Đất đến mặt trời, và quỹ đạo của Ceres gấp 2,8 lần khoảng cách đó), nhưng hai vật thể này lại khác biệt một cách rõ rệt. Về cơ bản, Vesta thì “khô” trong khi Ceres lại khá “ẩm”

“Vesta rất giống với Mặt Trăng và Trái Đất”, Russel nói “ Nó là một vật thể đá với lõi sắt.” Về phần Ceres, “nó giống như gồm nước và đá”.

Phỏng đoán tốt nhất của các nhà khoa học về nguyên nhân đằng sau sự khác biệt này có liên quan đến thời gian chúng hình thành. Cả Vesta và Ceres đều khoảng 4.6 tỷ năm tuổi, đến với nhau trong khi phần còn lại của hệ mặt trời đang dần thành hình. “Nhưng khoảng thời gian chính xác chúng được hình thành, nếu sai khác đi vài triệu năm thôi, cũng rất quan trọng”, Russel giải thích.

Hệ mặt trời của chúng ta hình thành từ vụ co sập của một đám mây bụi và khí nặng. Một vụ nổ của ngôi sao gần đó (vụ nổ siêu tân tinh) đã gieo rắc vào đám mây những nguyên tố nặng, bao gồm cả những nguyên tố phóng xạ tồn tại trong thời gian ngắn như là Nhôm-26.

Những vật thể được hình thành đầu tiên chứa nhiều những nguyên tố “tuổi thọ ngắn” này. Những nguyên tố này, đến lượt mình, phân rã và tỏa nhiệt vào môi trường xung quanh. “Vật thể nóng đến nhiệt độ sôi, sau đó nước bắt đầu bốc hơi và làm vật chất khô lại” Russel giải thích.

Ý tưởng này cho rằng Vesta hình thành trước Ceres chỉ vài triệu năm và vì thế trở nên nóng, tan chảy và khô. Ceres thay vì thế lại lạnh ra.

Không có nhiều Vesta ở đó nhưng lại có khá nhiều ở đây

Nếu Vesta thật sự hình thành trước Ceres, điều đó cũng giải thích tại sao lại có ít “tiểu hành tinh loại V” (hay tiểu hành tinh giống Vesta) trong vành đai. Đa số các tiểu hành tinh được biết đến có vẻ như đến từ chính Vesta, chúng bị nổ văng ra bởi một vụ va chạm xảy ra từ rất lâu.

Vụ nổ rõ ràng đưa nhiều mảnh vỡ của Vesta đến Trái Đất. Khoảng một trong số 20 thiên thạch – những hòn đá đến từ khoảng không vũ trụ sống sót sau khi đi xuyên qua khí quyển Trái Đất – có vẻ như đến từ Vesta, Russel nói

Khó hiểu hơn, từ trước đến nay chẳng có thiên thạch nào được phát hiện là có nguồn gốc từ Ceres.  Russel nói điều này có thể vì những mảnh vỡ văng ra từ Ceres đã thăng hoa (sự chuyển thể qua lại giữa rắn và lỏng mà không qua giai đoạn trung gian là thể khí) khi tiếp xúc với ánh sáng mặt trời hoặc bị đốt cháy khi đi qua bầu khí quyển trái đất, do đó không bao giờ đến được mặt đất.

Tàu thăm dò Bình Minh sẽ nghiên cứu bề mặt của Ceres để kiểm chứng lại giả thiết này. Ngoài ra, lực hấp dẫn của sao Mộc cũng có thể đóng vai trò quan trọng trong việc này, nó đẩy nhiều mảnh vỡ của Vesta văng xa hơn là Ceres.

Câu hỏi mới: Kẻ mang đến sự sống và cái chết?

Trong khi lên kế hoạch cho sứ mệnh Bình Minh, một vài nhà khoa học đã lên tiếng lo ngại việc đưa tàu thăm dò lên Ceres. “Họ nói Ceres là vật thể thu hút sự chú ý của ngành sinh vật học vũ trụ”, Russel nói “Nếu ở Ceres có nước và nhiệt độ phù hợp dưới bề mặt, chúng tôi không muốn tàu Bình Minh làm sai khác nó.”

Russel nói nhóm của ông chắc chắn sẽ nhắm đến việc ngăn không cho tàu Bình Minh vô tình đâm phải Ceres. Một dự án trong tương lai sẽ đánh giá được khả năng sinh sống trên hành tinh lùn này.

Ceres hoặc một vài vật thể trong vành đai tiểu hành tinh có thể ẩn chứa sự sống hoặc ít ra là thành phần của sự sống, và khẳng định thuyết Tha Sinh về nguồn gốc sự sống trên trái đất. Thuyết Tha Sinh (panspermia theory) nói rằng sự sống không tự phát, thay vào đó, nó là những thực thể được phát triển ở một nơi khác, và sau đó được một thiên thạch đã mang đến Trái Đất. Có lẽ khối đá đó văng ra từ Ceres hoặc một hành tinh băng giá nào khác, và bằng cách nào đó đến Trái Đất.

Nhìn chung, các tiểu hành tinh chắc chắn đã có ảnh hưởng nhất định, theo cả nghĩa đen và nghĩa bóng, đến sự sống trên Trái Đất. Một tiểu hành tinh có kích thước ít nhất khoảng 6 dặm đã làm diệt vong loài khủng long khi nó lao vào Trái Đất 65 triệu năm trước.

Sự công kích của các tiểu hành tinh băng giá vào thời kỳ đầu của lịch sử Trái Đất có thể đã mang một lượng nước lớn và những hợp chất chứa cacbon đến Trái Đất, chúng góp phần quan trọng trong việc hình thành và phát triển sự sống.

“Bạn đang nhìn vào hai kịch bản, một mặt sự sống chịu ảnh hưởng tiêu cực từ những tiểu hành tinh, mặt khác lại được hưởng lợi từ chúng,” Russel nói. “Các tiểu hành tinh không xấu cũng không tốt”.

Adam Hadhazy

Theo Life’s Little Mysteries

Người dịch: Hoàng Hoài Nam (VPAC)

Hiệu đính: Lê Hoàng Nam (VPAC)

Advertisements
 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: