Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu cho biết, quỹ đạo kỳ lạ của một số vật thể ở xa nhất trong hệ mặt trời của chúng ta, theo giả thuyết của một số nhà thiên văn học được định hình bởi một hành tinh thứ chín chưa biết, thay vào đó có thể được giải thích bằng lực hấp dẫn kết hợp của các vật thể nhỏ quay quanh mặt trời ngoài Sao Hải Vương, các nhà nghiên cứu cho biết.
Các nhà nghiên cứu cho biết, quỹ đạo kỳ lạ của một số vật thể ở xa nhất trong hệ mặt trời của chúng ta, theo giả thuyết của một số nhà thiên văn học được định hình bởi một hành tinh thứ chín chưa biết, thay vào đó có thể được giải thích bằng lực hấp dẫn kết hợp của các vật thể nhỏ quay quanh Mặt trời ngoài Sao Hải Vương, các nhà nghiên cứu cho biết.
Giải thích thay thế cho giả thuyết được gọi là ‘Hành tinh Chín’, được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge và Đại học Hoa Kỳ Beirut, đề xuất một đĩa được tạo thành từ các cơ thể băng giá nhỏ với khối lượng kết hợp gấp mười lần Trái đất. Khi kết hợp với một mô hình đơn giản của hệ mặt trời, lực hấp dẫn của đĩa giả định có thể giải thích cho kiến trúc quỹ đạo bất thường được thể hiện bởi một số vật thể ở ngoài cùng của hệ mặt trời.
Mặc dù lý thuyết mới này không phải là người đầu tiên đề xuất rằng lực hấp dẫn của một đĩa lớn làm từ các vật thể nhỏ có thể tránh được sự cần thiết của hành tinh thứ chín, nhưng đây là lý thuyết đầu tiên có thể giải thích các đặc điểm quan trọng của các quỹ đạo quan sát được trong khi chiếm khối lượng và trọng lực của tám hành tinh khác trong hệ mặt trời của chúng ta. Kết quả được báo cáo trong Tạp chí Thiên văn .
Vượt ra ngoài quỹ đạo của Sao Hải Vương là Vành đai Kuiper, được tạo thành từ những cơ thể nhỏ còn sót lại từ sự hình thành của hệ mặt trời. Sao Hải Vương và các hành tinh khổng lồ khác ảnh hưởng nghiêm trọng đến các vật thể trong Vành đai Kuiper và xa hơn nữa, được gọi chung là Vật thể xuyên sao Hải Vương (TNOs), bao quanh Mặt trời trên các đường gần như tròn từ hầu hết các hướng.
Tuy nhiên, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một số ngoại lệ bí ẩn. Kể từ năm 2003, khoảng 30 TNO trên các quỹ đạo có hình elip cao đã được phát hiện: chúng nổi bật so với các TNO còn lại bằng cách chia sẻ, trung bình, cùng một định hướng không gian. Kiểu phân cụm này không thể được giải thích bởi kiến trúc hệ mặt trời tám hành tinh hiện tại của chúng ta và đã dẫn đến một số nhà thiên văn học đưa ra giả thuyết rằng các quỹ đạo bất thường có thể bị ảnh hưởng bởi sự tồn tại của một hành tinh thứ chín chưa được biết đến.
Giả thuyết ‘Hành tinh Chín’ cho thấy rằng để giải thích quỹ đạo bất thường của các TNO này, sẽ phải có một hành tinh khác, được cho là nặng gấp mười lần Trái đất, ẩn nấp trong phạm vi xa của hệ mặt trời và ‘che chở’ các TNO theo cùng một hướng thông qua hiệu ứng kết hợp của trọng lực của nó và của phần còn lại của hệ mặt trời.
Đồng tác giả Antranik Sefilian, nghiên cứu sinh tại Khoa Toán học Ứng dụng và Vật lý lý thuyết của Cambridge cho biết: “Giả thuyết Hành tinh Chín là một điều hấp dẫn, nhưng nếu hành tinh thứ chín giả thuyết tồn tại, thì đến nay vẫn tránh được sự phát hiện”. “Chúng tôi muốn xem liệu có thể có một nguyên nhân khác, ít kịch tính hơn và có lẽ tự nhiên hơn, cho các quỹ đạo bất thường mà chúng ta thấy trong một số TNO hay không. tại sao không chỉ đơn giản là chiếm trọng lực của các vật thể nhỏ tạo thành một đĩa vượt ra ngoài quỹ đạo của sao Hải Vương và xem nó làm gì cho chúng ta? “
Giáo sư Jihad Touma, từ Đại học Hoa Kỳ Beirut, và cựu sinh viên Sefilian của ông đã mô hình hóa động lực học không gian đầy đủ của TNO với hành động kết hợp của các hành tinh bên ngoài khổng lồ và một đĩa lớn, mở rộng ra ngoài Sao Hải Vương. Các tính toán của bộ đôi, phát triển từ một cuộc hội thảo tại Đại học Hoa Kỳ ở Beirut, đã tiết lộ rằng một mô hình như vậy có thể giải thích các quỹ đạo phân cụm không gian của một số TNO. Trong quá trình đó, họ có thể xác định các phạm vi trong khối lượng của đĩa, ‘độ tròn’ (hoặc độ lệch tâm) và buộc phải dịch chuyển dần dần theo hướng của nó (hoặc tỷ lệ suy đoán), sao chép một cách trung thực các quỹ đạo TNO ngoại lai.
“Nếu bạn loại bỏ hành tinh chín khỏi mô hình và thay vào đó cho phép nhiều vật thể nhỏ nằm rải rác trên một khu vực rộng, các điểm tham quan tập thể giữa các vật thể đó có thể dễ dàng giải thích cho các quỹ đạo lệch tâm mà chúng ta thấy trong một số TNO”, Sefilian, một người nói Học giả Gates Cambridge và là thành viên của Đại học Darwin.
Những nỗ lực trước đây để ước tính tổng khối lượng của các vật thể ngoài Sao Hải Vương chỉ được cộng thêm vào khoảng một phần mười khối lượng Trái Đất. Tuy nhiên, để các TNO có quỹ đạo quan sát được và không có Hành tinh Chín, mô hình do Sefilian và Touma đưa ra đòi hỏi khối lượng kết hợp của Vành đai Kuiper phải lớn hơn từ vài đến mười lần khối lượng Trái đất.
“Khi quan sát các hệ thống khác, chúng tôi thường nghiên cứu đĩa xung quanh ngôi sao chủ để suy ra tính chất của bất kỳ hành tinh nào trên quỹ đạo xung quanh nó”, Sefilian nói. “Vấn đề là khi bạn quan sát đĩa từ bên trong hệ thống, gần như không thể nhìn thấy toàn bộ mọi thứ cùng một lúc. Trong khi chúng ta không có bằng chứng quan sát trực tiếp cho đĩa, chúng ta cũng không có nó cho Planet Nine, là lý do tại sao chúng tôi đang nghiên cứu các khả năng khác. Tuy nhiên, thật thú vị khi lưu ý rằng các quan sát về các chất tương tự vành đai Kuiper xung quanh các ngôi sao khác, cũng như các mô hình hình thành hành tinh, cho thấy các mảnh vụn còn sót lại.
“Cũng có thể cả hai điều đều có thể đúng – có thể có một đĩa lớn và hành tinh thứ chín. Với việc phát hiện ra mỗi TNO mới, chúng tôi thu thập thêm bằng chứng có thể giúp giải thích hành vi của họ.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Cambridge . Câu chuyện gốc được cấp phép theo Giấy phép Creative Commons . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :