TRLY tIM fiMt TINH Tllll 9
Khong khi thien van hoc dangtrci njn soi dong hdn vi cong cupc'"truy,tini" hanh tinh thil 9 (hanh tinh X) cua Thai difdng h|. Ba co nhOng thong tin de ngifdi ta hy vong vao viec tim thay mot hanh tinh ldn gap 10 la(i trai dat N^u dieu nay diTdc chiJng minh, cac nha thien van hoc se bupc phai vietlainhieu trang ve vat ijf liinh thanh Thai dKdijg h§ v^ cac he thien the l<hac.
i ^ ^ r . ? .
Hhuhg thien the trong Thai dtfdng he
Xung quanh mat trdi la nhflng hanh tmh cung vdi cac ve tmh, tieu hanh tinh va nhieu thien the khac:
1 - Sao Thuy (Mercury); 2 - Sao Kim (Venus), 3 - Trai dat vdi ve tmh la mat trang: 4 - Sao Hoa (Mars) vi^; cac ve tinh la Phobos va Deimos. 5 - Sao Moc (Jupiter) vdl cac ve tinh la lo, Europe; 6 - Sao Tho (Saturn) vdi cac ve tmh la Titan, Encelade: 7 - Sao Thien vuong (Uranus); 8 - Sao Hai vUOng (Neptune),
Sau quy dao cua Neptune la vanti dai Kuiper. mpt vung rong Idn trong Thai dUPng he Cac thanh vien trong vanh dai nay duoc goi la sieu Neptune. Trong vanh dai nay cd sao Pluto (Diem vudng tinh) vdi ve tmh la Charon. Theo quyet dmh gay nhieu tranh cai cua Hoi dong Thien van quoc te (International Astronomical Union - IAU), Pluto von la hanh tmh thU 9 nay khong con la hanh tinh ma la hanh tinh lun (dwarf planet)
"Vanh dai Kuiper", la gia thuyet cua nha thien van ngUdi My goc Ha Lan, Gerard Kuiper. Nam 1951 Kuiper tien doan ve sU ton tai cua mot vanh dai quanh he mat trdi, ben kia quy dao cua Neptune, von dfloc xem la cai ndi phat sinh cija nhung sao choi, Nhung gidi thien van hpc cung thdi cho rang "vanh dai Kuiper" la mot hoang tudng, Cho den tan ngay 30,8 1992, Lflu Le Hang va David C Jewitt da tim thay thien the dau tien cua "vanh dai Kuiper", mang ky hieu "(15760)1992QB1". Va gan nhu ngay sau do, ho udc tmh co den hang chuc nghin thien the trong viing khong gian nay chUa day nhflng manh vun khi Thai duong he hinh thanh Kham pha nay l<et thuc su hoai nghive "vanh dai Kuiper" va m6 ra hudng mdi trong viec giai thich va chung mmh su hinh thanh Thai dUOng he,
Sau thanh cong cua Luu Le Hang, nhieu nha thien
van tren the gidi da tiep tuc nghien cuu "vanh dai Kuiper" Den nay ho da "nhan dien" duoc 60 thien the trong sd Udc tinh tren 70 nghin thien the trong khoang I<h6ng gian vu tru ma Gerard Kuiper tien doan, Dong thdi, qua kham pha "vanh dai Kuiper" cua Luu Le Hang, cac nha thien van hpc da co mpt so thay doi trong nhan thuc ve Thai duong he. Chfing han trUdc day Pluto dUPc xep vao hang "hanh tmh", Nhung sau [<hi "vanh dai Kuiper" dUdc chung minh, "die vi" cua Pluto bi "xet lai", vl hanh tinh thfl 9 tinh tu mat trdi nay cua Thai duong he co ki'ch thudc va cau true b&ng da gidng cac thien the trong "vanh dai Kuiper" hon la cac hanh tmh [<hac cija Thai dUong he. Den thang 8,2006 cac nha thien van chinh thflc xep Pluto vao dien "hanh tmh lun" (dwarf planet), Nganh thien van hoc da ghi ten Luu Le HSng len bau trdi bdi cac dong gop quan trong cua ca nhan cd trong lich su" thien van nhan loai Ngoai 28 thien thach duoc Luu Le HSng va dong nghiep cung phat hien, co mdt thien thach dfloc loai ngudi biet den nhd "ngudi dem sao trdV Luu Le Hang. De glii nho cong lao cija co, thien thach dd dudc mang ten Viet vdi ma so, 5430LUU
Sau vanh dai Kuiper la mot dTa tan xa (scattered disc) trong dd co thien the 2005UB313 (tuc Xena, hay cdn goi la Eris) dudc phat hien ngay 29.7,2005. Nhieu nha thien van xem dTa tan xa chi la phan ngoai cua vanh dai Kuiper Cuoi cung la may Oort (theo ten cua nha thien van Due Jan Oort) d khoang each tren 50 AU (don VI thien van tinh khoang each tfl mat trdi den trai dat- 93 tneu miles) D d la mdt dam may hinh eau - cai ndi cija nhieu sao chdi
Nhiitig vat tli^ cd quy Oao hat thu^dng
Nam 2003 ngUdi ta tim thay vat the 2003VB12 (tuc Sedna - so 1 tren hinh 1), Nam 2012, vat the
38
CDNGNGHE Viet Nam So7nam2016
i
Hinh 1: khoing 12 v$l the cd quy dao la 2012VP112 (so 2 tren hlnh 1) dupe phdt hien. Hidn nay, ngfldi ta da tim thly khoang 12 thien t h l (kl ca hai vat the tren) ed quy dao bit thudng {nhflng hinh ellip keo that dai), quy dao cija chung lam thanh mdt gde vdi mat phang chuyen dpng cua cac hanh tinh (hinh 1). Vay I I sau 8 hanh tinh, dai asteroid, dai Kuiper sau Neptune, eac nha thien van hpc da tim thay khoang mdt ta vat the ed quy dao la. Dd la nhflng vat t h l bang (ice bodies), cd quy dao keo dai quanh mat trdi. Diem la cija cae quy dao \k chung den gin mat trdi nhat trong khoang thdi gian ehflng cat mat phang elc hanh tinh.
Theo tfl ngfl ehuyen mdn thi ehung cd nhflng tham sd can nhat gidng nhau {argument of perihelion - AGP).
Mdt ly do d l gili thich dieu nay la sfl tdn tai mot hanh tinh Idn nam an minh - dfldc gpi la sieu trai dat, nam xa mat trdi - v l sflc hut cija sieu trai dlt nay da tao nen each hanh xfl ky la cua elc vat t h l neu tren.
CIc nha thien van da quan sat dflpc khoang 12 vat t h l cd nhflng quy dao khac la tfldng tfl Sedna va 2012VP113. Chflng cd khoing each trung binh den mat trdi khoang 150 AU va cd t h l phan chia chung thanh 3 nhdm tuy theo diem can nhat (perihelion) - khoang clch nhd nhat den mat trdi, theo tai lieu [1]:
- Khdng nhd hdn 50 AU thudc may Oort trong (inner Oort cloud): 1/2003VB12(Sedna), dilm can nhat cua Sedna >76 AU, sau dd phat hien vat t h l 2/2012VP113 cd diem can nhat 80 AU.
- Nam gifla 40 va 50 AU thudc dia tach biet xa (extreme detached disk) (chfl tach biet cd nghla la khi tiep can mat trdi vat t h l nay khdng chiu Inh hfldng cua sao Neptune va cd t h l cija cac sao khac, dfldng nhflbi "tach biet" khdi Thai dfldng he): 3/2000CR105, 4/2004VN112, 5/2010GB174.
NHIN EA THE GIOI
(extreme scattered disk): 6/2001FP185,7/2002GB52, 8/2003HB57, 9/2005RH52, 10/2007TG422, 11/2007VJ305, 12/2010VZ98.
Uch siJf thien van v6 cac hjinh tinh mm
Le Verrier, nha toan hpe Phap da tidn doan sfl ton tai cua sao Neptune nam 1846. Le Verrier la mdt trong nhflng ngfldi dau tien dung phfldng phap nhieu loan quy dao cua sao Uranus de phat hien Neptune.
Sau dd dng quan sat quy dao cua sao Mercury va thay cd chenh lech (chfla dly 0,5 arcsec trong mdt nam). Ong tien doan la phai cd mdt hanh tmh gifla mat trdi va sao Mercury. Le Verrier dfla ra ket luan nay vao nam 1859, 20 nam trfldc khi Einstein ra ddi.
Le Verrier da cd thdnh tieh vdi Neptune, nen Idi ndi cua dng rat cd trpng Iflpng. Cae nha thien van dd xd di tim, ma tim mai khdng thay (thflc ra da ed vai tuyen bd la tim thay Vulcan, nhflng sau khi kiem ehflng ngfldi ta biet la khdng dung). Phai chd den Einstein va ly thuyet tfldng ddi rdng cua dng (1916), ngfldi ta mdi cd Idl giai dap thda dang: khdng cd hanh tinh Vulcan.
Chl la ly thuyet hap dan cua Newton khdng hoan toan dung ma thdi. Einstein da loai dflpc mdt hanh tinh khdng tdn tai la Vulcan vdn la ly do de ngfldi ta dung d l gili thich dd lech cua diem can nhat hanh tmh Mercury cUc ky nhd nhung ddi vdi cac nha vat ly la khdng chap nhan dUpc.
Gia thuyit v^ hanh tinh X
G i l thuyet nay lan dau tien dUpc dua ra bdi Scott S Sheppard (Vien Khoa hpc Carnegie, Washington, My) va Chadwick A Trujillo (Dai thien van Gemini, Hawaii) [2, 3]. Sp phat hien ra Sedna va cac vat t h l neu tren lam tang them tin tudng vao sfl ton tai mpt hanh tmh X. Hai nha thien van Sheppard va Trujillo dUa ra gia thuyet ve su ton tai hanh tinh X, hay cdn gpi la "sieu trai dat" vi khi nang nang hdn trai dat khoang 10 lan, chuyln ddng cd the each xa mat trdi hdn 250 AU. Hap din cua hanh tinh nay cd the Inh hudng den cac vat the neu tren. Hanh tinh nay cung la nguyen nhan lam ddng bd (synchronize) cac thdng sd can nhat AOP cua cac vat the dd. Hai nha thien van Sheppard va Trujillo nhan manh ring, tai dilm can nhat cac vat the nay den gan mat hoang dao.
Hay ndi each khac ia hanh tinh nay dang dieu khiln nhdm cac vat the neu tren. G i l thuye't nay dUpc cdng bd tren Naturepaper nam 2014.
Nlm gifla 30 va 40 AU thudc dTa tan xa xa Tiep theo dd, hai nha khoa hpc Konstantin Batygin
so 7 nam 2016 gSScMCHEViet NaiTI 39
NHIN RA THE GlCil
va Mike Brown (Vien Cdng nghe California - Caltech) da sang lpc trong sd cac v^t t h l do Sheppard va Trujillo quan sat va chpn khoing 6 vat t h l xa nhlt phat hien nhd nhflng kinh vi§n vpng khac nhau d l md phong quy dao cija hanh tinh X trdn may tinh (xem hinh 2) [4].
Hinh 2. 6 vat the cd guy dao bat thudng sang loc bdi Batygin va Brown trong md phdng tim ra quy dao cua hanh tinh X
Trong 3 sfl kidn: loai Pluto ra khdi tap the hanh tinh, phat hien Eris va Sedna, va cudi cung la di tim hdnh tinh X, Mike Brown cho biet viec di tim hanh tinh X gay an tfldng nhieu nhat ddi vdi dng. Tren The Astronomical Journal, Brown cung vdi Batygin da cdng bd cdng trinh "Evidence for a Distant Giant Planet in the Solar System" khang dinh sfl ton tai cua hanh tinh thfl 9. Trude day khoing vai thang nhiJng tinh toln md phdng cua Batygin da cho ket qua: hanh tinh X da djnh hinh quy dao eua 6 vat thl neu tren, Chung chuyen ddng ve phfa mat phang hoang dao tfl tren va tfl dfldi gan nhfl thang gdc vdi mat nay Khi rut sd vat thl tfl 12 (xet bdi Sheppard va Trujillo) xudng 6, Batygin va Brown cung da lam gilm nhe cac dieu kipn. Jewitt (UC Los Angeles) cho rang, dieu nay cd t h l Inh hfldng den ket qui thu dfldc cua Batygin va Brown. Hanh tinh X phan Idn thdi gian nam gan dilm vi^n nhat (aphelion), trong khoang each gifla 600 va 1200 AU. Cac kinh vien vpng nhfl Hubble SpaceTelescope hay Keck 6 Hawaii cd thj trfldng qua hep d l cd t h l tim hanh tinh X nhfl tim mdt cpng rdm trong ddng rdm. Vi vay ngfldi ta dang hy vpng vao kinh vi§n vpng dai 8 m Subaru 6 Hawaii (Nhat Ban sd hflu-hlnh 3).
40 KHOAHOC WNGNGHe
Hmh 3. kfnh viSn vong dai 8 m Subaru d Hawaii cd thl trudng rdng. cd kha nang phat hien hanh tmh X
Bdn nha thien van Batygin, Brown, Sheppard va Trujillo dang hpp sflc trong cupc truy tim hanh tinh X vdi Subaru. Hp hy vpng trong vdng 5 nam se phat hien dflpc hlnh tinh X. Cd ngfldi dat cau hdi day th$t sfl cd phli la mdt hanh tinh hay khdng? Brown da tri Idi nhfl sau: theo djnh nghTa cOa hanh tinh "vat thl eo hap dan che ngU vung lan can cua nd" thl X se dung la mdt hanh tinh, day se la hanh tinh thfl 9 trong Thai dfldng hd. Brown tin chac rang, hanh tinh X (khdng gidng nhfl Pluto) se la mdt hanh tinh cd kich thfldc c9 sao Neptune. Ndu hanh tinh X dflde phat hien, cac nha thien van hpc se phli viet lai nhieu trang ve vat I;?
hinh thanh Thai dfldng hd v l elc h§ thidn the khae ^
Cao Chi
[1] Michael D Lemonick (2016), "The search for Planef, Scientific American. 2.2016
[2] Nguyen Trong H i ^ n , "ThU gCli Phgm Xuan Yem vS NguySn XuSn Xanh". h i t n g u y e n ^ m a i l . c o m k googlegroups com &edu-sci,
[3] Alan Burdick, NewYorker. www, newyorker.com/tech/
el6ments/discovering-planet-nine?mbid=nL012016_Daily&CNDID
= 2 5 9 8 3 7 5 3 & s p M a i l i n g l D - 8 4 5 4 6 9 4 & s p U s e r l D - M T A 5 M j Q w N D E 2 M Dg3S0&spJoblD=842221165&spReportld=ODQyMilxMTY1S0.
[4] Enc Hand (2016), "Astronomers say a Neptune-sized planet lurks beyond Pluto",
Science. http7/www,sciencemag,org/news/2016/01/feature- astronomers-say-neptune-sized-planel-lurks-unseen-solar-system.
