Vành đai Kuiper - nơi những thiên thể băng giá trú ngụ
Bạn hãy cùng Ftvh tìm hiểu về vành đai Kuiper qua bài phỏng vấn với Tiến sĩ Mike Brown - một nhà thiên văn học hành tinh tại Caltech. Ông được biết đến như là người khai trừ Sao Diêm Vương ra khỏi hàng ngũ hành tinh của hệ Mặt Trời nhờ sự phát hiện hành tinh lùn Eris và những thiên thể khác trong vành đai Kuiper. Tiến sĩ sẽ giải thích về khu vực bí ẩn nầy trong hệ Mặt Trời này cho chúng ta.
Sau thời gian dài tìm kiếm, Clyde Tombaugh đã khám phá ra hành tinh nhỏ bé Sao Diêm Vương vào 18/2/1930 nhưng ông không biết rằng đây chỉ là một thiên thể băng giá trong số rất nhiều thiên thể khác tương tự như vậy trong vành đai rộng lớn gọi là vành đai Kuiper. Vành đai Kuiper là tập hợp những thiên thể bên ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương, sau khi Tombaugh qua đời thì nhiều nhà thiên văn học khác dự đoán rằng Sao Diêm Vương không chỉ một mình và cuộc hành trình khám phá nhiều thiên thể khác tương tự như vậy được diễn ra, nhưng không có gì nổi bật trong nhiều thập kỷ sau đó.
Trở về năm 1951, nhà thiên văn học người Hà Lan Gerard Kuiper đã đề xuất ý kiến rằng không còn hành tinh nào bên ngoài Sao Hải Vương nữa, những vật chất như đá, băng cách xa nhau khiến chúng khó hợp nhất lại để trở thành một hành tinh, thay vào đó chúng chỉ tồn tại như là những thiên thể băng giá nhỏ, thỉnh thoảng sẽ có vài thiên thể đi vào sâu trong hệ Mặt Trời và được gọi là sao chổi.
Ý tưởng "Vành đai Kuiper" có ý nghĩa đối với thiên văn học, nó lý giải tại sao không có còn hành tinh nào to lớn nữa trong hệ Mặt Trời. Nó cũng thuận tiện để vén màn bí mật cho câu hỏi : sao chổi đến từ đâu ? Các nhà thiên văn thời bấy giờ cho rằng những thiên thể đó nằm ở vành đai Kuiper nhưng họ không có bằng chứng nào ngoại trừ Sao Diêm Vương, lúc này họ phát hiện được nhiều thiên thể băng giá giữa quỹ đạo Sao thổ và Sao Thiên Vương, nhưng rất tiếc ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương thì không tìm thấy.
Sau cuộc tìm kiếm kéo dài 5 năm với công nghệ mới nhất của kính thiên văn, nhà thiên văn học David Jewitt và nữ thiên văn học gia người Mỹ gốc Việt Lưu Lệ Hằng (Jane Luu) đã xác nhận sự tồn tại của vành đai Kuiper khi phát hiện ra thiên thể đầu tiên ở khu vực nầy là tiểu hành tinh (15760) 1992 QB1 vào 30/8/1992 và nhiều thiên thể khác.
Tiểu hành tinh (15760) 1992 QB1 mà họ tìm thấy có kích thước nhỏ hơn Sao Diêm Vương. Sáu tháng sau thiên thể tiếp theo đã được tìm thấy. Và nhiều khám phá hơn nữa sau đó. Khu vực vành đai Kuiper là một nơi thật bận rộn và náo nhiệt. Đã có hơn một ngàn thiên thể được phát hiện và người ta còn đưa ra giả thuyết rằng có đến khoảng 100.000 thiên thể với đường kính lớn hơn 100 cây số.
Ngoài Sao Diêm Vương ra thì có nhiều thiên thể khác đáng chú ý trong vành đai Kuiper như Quaoar, Makemake, Haumea, Orcus và Eris - chúng đều là những thiên thể băng giá to lớn ở khu vực này, thậm chí một vài trong số chúng còn có cả vệ tinh riêng xoay quanh mình. Đây là những thiên thể ở rất xa chúng ta, nhưng rất gần trong tầm tay của chúng ta.
Tàu vũ trụ New Horizons của NASA sẽ đến khu vực này vào năm 2015 và lần đầu tiên chúng ta sẽ được thấy hình ảnh cận cảnh những thiên thể của vành đai Kuiper, trước tiên là hình ảnh bề mặt Sao Diêm Vương.
Khu vực rộng lớn và chưa được khám phá, vành đai Kuiper là nơi xuất phát của nhiều sao chổi và chứa băng đá từ thời hệ Mặt Trời mới vừa hình thành. Chúng ta hãy hy vọng New Horizons là sự khởi đầu cho cuộc hành trình khám phá khu vực đầy bí ẩn này.
 |
| Vành đai Kuiper. Hình minh họa bởi Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute (JHUAPL/SwRI). |
Sau thời gian dài tìm kiếm, Clyde Tombaugh đã khám phá ra hành tinh nhỏ bé Sao Diêm Vương vào 18/2/1930 nhưng ông không biết rằng đây chỉ là một thiên thể băng giá trong số rất nhiều thiên thể khác tương tự như vậy trong vành đai rộng lớn gọi là vành đai Kuiper. Vành đai Kuiper là tập hợp những thiên thể bên ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương, sau khi Tombaugh qua đời thì nhiều nhà thiên văn học khác dự đoán rằng Sao Diêm Vương không chỉ một mình và cuộc hành trình khám phá nhiều thiên thể khác tương tự như vậy được diễn ra, nhưng không có gì nổi bật trong nhiều thập kỷ sau đó.
 |
| Hình minh họa một KBO (Thiên thể Vành đai Kuiper - Kuiper Belt Object). Credit : NASA. |
Trở về năm 1951, nhà thiên văn học người Hà Lan Gerard Kuiper đã đề xuất ý kiến rằng không còn hành tinh nào bên ngoài Sao Hải Vương nữa, những vật chất như đá, băng cách xa nhau khiến chúng khó hợp nhất lại để trở thành một hành tinh, thay vào đó chúng chỉ tồn tại như là những thiên thể băng giá nhỏ, thỉnh thoảng sẽ có vài thiên thể đi vào sâu trong hệ Mặt Trời và được gọi là sao chổi.
Ý tưởng "Vành đai Kuiper" có ý nghĩa đối với thiên văn học, nó lý giải tại sao không có còn hành tinh nào to lớn nữa trong hệ Mặt Trời. Nó cũng thuận tiện để vén màn bí mật cho câu hỏi : sao chổi đến từ đâu ? Các nhà thiên văn thời bấy giờ cho rằng những thiên thể đó nằm ở vành đai Kuiper nhưng họ không có bằng chứng nào ngoại trừ Sao Diêm Vương, lúc này họ phát hiện được nhiều thiên thể băng giá giữa quỹ đạo Sao thổ và Sao Thiên Vương, nhưng rất tiếc ngoài quỹ đạo Sao Hải Vương thì không tìm thấy.
Sau cuộc tìm kiếm kéo dài 5 năm với công nghệ mới nhất của kính thiên văn, nhà thiên văn học David Jewitt và nữ thiên văn học gia người Mỹ gốc Việt Lưu Lệ Hằng (Jane Luu) đã xác nhận sự tồn tại của vành đai Kuiper khi phát hiện ra thiên thể đầu tiên ở khu vực nầy là tiểu hành tinh (15760) 1992 QB1 vào 30/8/1992 và nhiều thiên thể khác.
 |
| Vành đai Kuiper. Credit : Don Dixon. |
Tiểu hành tinh (15760) 1992 QB1 mà họ tìm thấy có kích thước nhỏ hơn Sao Diêm Vương. Sáu tháng sau thiên thể tiếp theo đã được tìm thấy. Và nhiều khám phá hơn nữa sau đó. Khu vực vành đai Kuiper là một nơi thật bận rộn và náo nhiệt. Đã có hơn một ngàn thiên thể được phát hiện và người ta còn đưa ra giả thuyết rằng có đến khoảng 100.000 thiên thể với đường kính lớn hơn 100 cây số.
Ngoài Sao Diêm Vương ra thì có nhiều thiên thể khác đáng chú ý trong vành đai Kuiper như Quaoar, Makemake, Haumea, Orcus và Eris - chúng đều là những thiên thể băng giá to lớn ở khu vực này, thậm chí một vài trong số chúng còn có cả vệ tinh riêng xoay quanh mình. Đây là những thiên thể ở rất xa chúng ta, nhưng rất gần trong tầm tay của chúng ta.
Tàu vũ trụ New Horizons của NASA sẽ đến khu vực này vào năm 2015 và lần đầu tiên chúng ta sẽ được thấy hình ảnh cận cảnh những thiên thể của vành đai Kuiper, trước tiên là hình ảnh bề mặt Sao Diêm Vương.
 |
| Những thiên thể vành đai Kuiper lớn nhất đã từng biết đến. |
Khu vực rộng lớn và chưa được khám phá, vành đai Kuiper là nơi xuất phát của nhiều sao chổi và chứa băng đá từ thời hệ Mặt Trời mới vừa hình thành. Chúng ta hãy hy vọng New Horizons là sự khởi đầu cho cuộc hành trình khám phá khu vực đầy bí ẩn này.
Anh Tuấn Nguyễn dịch từ bài viết của Fraser Cain/Universe Today
