Mối đe doạ từ các tiểu hành tinh

Hàng tá tiểu hành tinh được các nhà khoa học theo dõi chúng xếp vào loại “có khả năng nguy hiểm”. Một vài trong số đó có quỹ đạo đủ gần với Trái Đất có khả năng bị nhiễu loạn trong tương lai xa và gây ra va chạm với hành tinh của chúng ta. Các nhà khoa học chỉ ra rằng nếu một tiểu hành tinh được phát hiện sẽ va chạm với Trái Đất trong vòng 30-40 năm, thì sẽ có thời gian để đối phó với nó. Mặc dù công nghệ sẽ được phát triển, nhưng khả năng xảy ra bao gồm cho nổ tung vật thể hoặc làm chệch hướng đi của nó.

Đó là với các tiểu hành tinh được biết đến, tuy nhiên, nhiều tiểu hành tinh vẫn chưa được phát hiện vị trí và thời gian đối phó ngắn hơn có thể gây ra nguy cơ lớn hơn.

Khi các tiểu hành tinh bay qua gần với Trái Đất, một trong những cách hiệu quả nhất để quan sát chúng là sử dụng ra-đa, như hệ thống ở Goldstone Deep Space Communications Complex của NASA ở California. Tháng 9 năm 2017, tiểu hành tinh gần Trái Đất asteroid 3122 Florence “dạo qua” Trái Đất ở khoảng cách 7 triệu km (4.4 triệu dặm), tương đương 18 lần khoảng cách tới Mặt Trăng. Ra-đa đã xác nhận kích thước (4.5 km hay 2.8 dặm) và chu kỳ quay của nó (2.4 giờ). Ra-đa còn cho thấy các thông tin mới như hình dạng, sự xuất hiện của ít nhất một miệng núi lửa lớn, và 2 vệ tinh của tiểu hành tinh.

Trong một chương trình phát sóng từ đầu năm 2017 của NASA, một nhà vật lý ở Phòng thí nghiệm lực đẩy tên lửa của NASA cho biết, ra-đa có thể phát hiện nhiều chi tiết, như kích thước, hình dạng của chúng và liệu tiểu hành tinh đó có thực sự là một hệ hành tinh đôi hay không (một hệ vật thể kép là hệ mà vật thể nhỏ quay quanh vật thể lớn). “Ra-đa giống như con dao quân đội Thuỵ Điển. Nó tiết lộ nhiều thông tin về tiểu hành tinh cùng một lúc”.

Trong trường hợp không mong muốn, khi một tiểu hành tinh được xác định là một mối đe doạ ,NASA có Văn phòng điều phối Phòng vệ Hành tinh (Planetary Defense Coordination Office - PDCO), nơi có các kịch bản để làm dịu bớt tình hình. Cũng trong chương trình phát sóng, sĩ quan phòng vệ hành tinh của PDCO, Lindley Johnson cho biết, cơ quan có ít nhất 2 công nghệ có thể được sử dụng: máy va chạm động lực (tức là, một tàu vũ trụ đâm vào tiểu hành tinh để thay đổi quỹ đạo của nó) hoặc máy kéo trọng lực (tức là, một tàu vũ trụ duy trì vị trí gần tiểu hành tinh trong thời gian dài, dùng chính lực hấp dẫn của nó để dần thay đổi quỹ đạo của tiểu hành tinh).  PDCO cũng đưa ra lời khuyên với Nhà Trắng và Cơ quan Quản lý Khẩn cấp Liên bang (Federal Emergency Management Agency - FEMA) cũng như các cơ quan hàng không khác để quyết định phải làm gì. Tuy nhiên, chưa có tiểu hành tinh hay sao chổi nào được biết đến sẽ đe doạ Trái Đất và NASA đang theo dõi cẩn thận các vật thể đã được phát hiện thông qua mạng lưới các kính thiên văn.

Phân phối nước?

Những cú va chạm có thể gây ra cái chết cho loài người, nhưng trớ trêu thay, chính nó lại là lý do mà chúng ta tồn tại ngày nay. Trái Đất khi hình thành rất khô hạn và cằn cỗi. Những va chạm với tiểu hành tinh và sao chổi có lẽ đã phân phối nước đá và các phân tử chứa cacbon khác tới hành tinh của chúng ta và đem lại sự sống. Cùng lúc đó, các cuộc va chạm thường xuyên đã giữ cho sự sống tồn tại đến khi Hệ Mặt Trời ổn định. Các cú va chạm về sau quyết định giống loài nào tiếp tục tiến hoá, giống loài nào bị diệt vong.

Theo Trung tâm Nghiên cứu Vật thể gần Trái Đất (Center for Near Earth Object Studies - CNEOS), “Có khả năng là nguồn gốc của sự sống trên bề mặt Trái Đất ban đầu bị cản trở bởi một luồng khổng lồ các va chạm của sao chổi và tiểu hành tinh, sau đó những trận mưa sao chổi thưa hơn đã để lại những vật chất cho phép tạo nên sự sống khoảng 3.5 - 3.8 tỉ năm trước.”

Phát hiện và đặt tên

Năm 1801, trong khi thiết lập bản đồ sao, linh mục và nhà thiên văn người Ý Guiseppe Piazzi vô tình phát hiện ra tiểu hành tinh đầu tiên và lớn nhất, Ceres, nằm giữa Sao Hoả và Sao Mộc. Mặc dù ngày nay Ceres được xếp loại là hành tinh lùn, bởi nó chiếm khoảng ¼ tổng khối lượng của tất cả các tiểu hành tinh được phát hiện nằm trong hoặc gần với vành đai tiểu hành tinh chính.

Trong suốt nửa đầu thế kỉ 19, vài tiểu hành tinh khác cũng được phát hiện và xếp loại là hành tinh. William Herschel đã đặt ra thuật ngữ “tiểu hành tinh” vào năm 1802, nhưng các nhà khoa học khác đã đề cập đến các vật thể mới như những hành tinh nhỏ. Năm 1851, có 15 tiểu hành tinh mới được phát hiện, và quá trình đặt tên chuyển thành bao gồm số, như Ceres bây giờ sẽ thành (1) Ceres. Ngày nay Ceres vẫn duy trì 2 tên gọi, như một tiểu hành tinh và như 1 hành tinh lùn, trong khi những vật thể khác chỉ là tiểu hành tinh.

Vì Liên đoàn Thiên văn Quốc tế không quá khắt khe về cách tiểu hành tinh được đặt tên so với các vật thể khác, nên có những tiểu hành tinh được đặt tên theo nhân vật Mr. Spock của phim “Star Trek” hay tên của nghệ sĩ nhạc rock Frank Zappa, cũng như nhiều đóng góp long trọng, ví dụ như 7 tiểu hành tinh được đặt tên theo đoàn phi hành gia của tàu Vũ trụ Columbia bị huỷ diệt vào năm 2003. Tuy nhiên, đặt tên tiểu hành tinh theo thú cưng thì bị cấm.

Tiểu hành tinh còn được gắn với các con số, ví dụ 99942 Apophis.

Sự khám phá

Tàu vũ trụ đầu tiên chụp các hình ảnh cận cảnh của các tiểu hành tinh là tàu Galileo của NASA năm 1991, nó còn phát hiện vệ tinh đầu tiên quay quanh một tiểu hành tinh vào năm 1994.

Năm 2001, sau khi tàu vũ trụ NEAR của NASA nghiên cứu tích cực về tiểu hành tinh gần Trái Đất Eros trong hơn một năm từ quỹ đạo, các nhà điều khiển nhiệm vụ đã quyết định cho tiếp đất tàu vũ trụ này. Mặc dù nó không được thiết kế để tiếp đất, nhưng NEAR đã hạ cánh thành công, thiết lập một kỷ lục mới: tàu vũ trụ đầu tiên tiếp đất thành công trên tiểu hành tinh.

Năm 2006, tàu Hayabusa của Nhật trở thành tàu vũ trụ đầu tiên tiếp đất và cất cánh thành công trên một tiểu hành tinh. Nó trở về Trái Đất vào tháng 6 năm 2010 và những mẫu vật nó thu nhận được vẫn đang được nghiên cứu.

Nhiệm vụ Dawn của NASA khởi động vào năm 2007, bắt đầu khám phá Vesta năm 2011. Sau một năm, nó rời khỏi tiểu hành tinh này và tiếp tục hành trình đến Ceres và đến nơi vào năm 2015. Dawn là tàu vũ trụ đầu tiên đến thăm Vesta và Ceres. Năm 2017, tàu vũ trụ này vẫn đang quay quanh tiểu hành tinh phi thường này.

Tháng 9 năm 2016, NASA phóng tàu thám hiểm OSIRIS-REx (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security, Regolith Explorer) sẽ khám phá tiểu hành tinh Bennu trước khi thu nhặt một mẫu vật và trở về Trái Đất.

“Đem mẫu vật về là ưu tiên hàng đầu của thăm dò khoa học”, điều tra viên chính của OSIRIS-REx Dante Lauretta cho biết tại cuộc họp báo.

Tháng 1 năm 2017, NASA đã lựa chọn 2 dự án, Lucy và Psyche, thông qua chương trình khám phá của các dự án này. Dự kiến sẽ phóng vào tháng 10 năm 2021, Lucy sẽ đến thăm một vật thể trong vành đai tiểu hành tinh trước khi nghiên cứu 6 tiểu hành tinh Trojan. Psyche sẽ đi đến 16 Psyche, một tiểu hành tinh kim loại khổng lồ có thể là lõi của một hành tinh cổ có kích thước cỡ Sao Hoả, đã bị tước mất lớp vỏ sau những va chạm dữ dội.

Năm 2012, công ty Planetary Resources, Inc. đã thông báo kế hoạch phóng tàu vũ trụ tới một tiểu hành tinh để trích xuất nước và đào tiểu hành tinh để tìm kiếm kim loại quý hiếm. Từ sau đó, NASA bắt đầu tiến hành triển khai kế hoạch nhiệm vụ “bắt” tiểu hành tinh.

Theo CNEOS, “Người ta ước tính rằng khoáng sản nằm trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hoả và Sao Mộc có giá trị tương đương với khoảng 100 tỉ USD cho mỗi người trên Trái Đất hiện nay”

Theo space.com

Tham khảo

Author: Ngan K. Nguyen
Nghiên cứu sinh ngành Khoa học hành tinh tại Nhật Bản.


Bài viết xem nhiều