Tín dụng hình ảnh: Hubble
Sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra ba trong số những vật thể nhỏ nhất và nhỏ nhất từng thấy trong Hệ Mặt trời Ngoài. Tuy nhiên, điều đáng ngạc nhiên là một nhóm đối tượng Kuiper đã phát hiện ra. Họ đã hy vọng tìm thấy 60 nhỏ như 15 km trong lĩnh vực mà họ khảo sát, nhưng chỉ bật lên 3.
Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA đã phát hiện ra ba trong số những vật thể mờ nhất và nhỏ nhất từng được phát hiện ngoài Sao Hải Vương. Mỗi đối tượng là một cục băng và đá? gần bằng kích thước của Philadelphia? quay quanh ngoài Sao Hải Vương và Sao Diêm Vương, nơi các cơ thể băng giá có thể đã trú ngụ kể từ khi hình thành hệ mặt trời 4,5 tỷ năm trước. Họ cư trú trong một khu vực hình vòng gọi là Vành đai Kuiper, nơi chứa một khối đá băng giá là các khối xây dựng còn sót lại, hay các hành tinh đá, Hồi từ hệ thống năng lượng mặt trời.
Kết quả tìm kiếm được công bố bởi một nhóm do nhà thiên văn học Gary Bernstein của Đại học Pennsylvania công bố tại cuộc họp ngày hôm nay của Phòng Khoa học Hành tinh ở Monterey, Calif.
Điều bất ngờ lớn của nghiên cứu là rất ít thành viên của Kuiper Belt được phát hiện. Với độ phân giải tinh tế của Hubble, Bernstein và người lao động đồng của ông dự kiến sẽ tìm thấy ít nhất 60 thành viên Kuiper Belt nhỏ như 10 dặm (15 km) có đường kính? nhưng chỉ có ba được phát hiện.
Khám phá ra nhiều vật thể trong Vành đai Kuiper ít hơn dự đoán khiến chúng ta khó hiểu được có bao nhiêu sao chổi xuất hiện gần Trái đất, vì nhiều sao chổi được cho là bắt nguồn từ Vành đai Kuiper, theo ông Bern Bernstein. Đây là một dấu hiệu cho thấy có lẽ các hành tinh nhỏ hơn đã bị phá vỡ thành bụi bằng cách va chạm với nhau trong vài tỷ năm qua.
Bernstein và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng Hubble để tìm kiếm các hành tinh nhỏ hơn và mờ hơn nhiều so với các kính viễn vọng trên mặt đất. Máy ảnh khảo sát tiên tiến của Hubble đã được chỉ vào một khu vực trong chòm sao Xử Nữ trong khoảng thời gian 15 ngày vào tháng 1 và tháng 2 năm 2003. Một ngân hàng gồm 10 máy tính trên mặt đất đã hoạt động trong sáu tháng để tìm kiếm những điểm mờ nhạt trong hình ảnh của Hubble.
Việc tìm kiếm ghi được ba đối tượng nhỏ, được đặt tên 2003 BF91, 2003 BG91, và 2003 BH91, mà có kích thước 15-28 dặm (25-45 km) qua. Chúng là những vật thể nhỏ nhất từng được tìm thấy ngoài Sao Hải Vương. Tại các địa điểm hiện tại của chúng, những cơ thể băng giá này mờ hơn một tỷ lần (cường độ thứ 29) so với các vật thể mờ nhất có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng một cơ thể băng giá có kích thước này thoát khỏi Vành đai Kuiper đi lang thang gần Mặt trời có thể nhìn thấy từ Trái đất như một sao chổi khi cơ thể lang thang bắt đầu bốc hơi và tạo thành một đám mây xung quanh.
Các nhà thiên văn học đang thăm dò Vành đai Kuiper vì khu vực này cung cấp một cửa sổ về lịch sử ban đầu của hệ mặt trời của chúng ta. Các hành tinh được hình thành từ hơn 4 tỷ năm trước từ một đám mây khí và bụi bao quanh Mặt trời trẻ sơ sinh. Các mảnh băng và bụi cực nhỏ dính lại với nhau tạo thành các cục phát triển từ đá cuội thành đá cuội đến các hành tinh có kích thước thành phố hoặc lục địa. Các hành tinh và mặt trăng đã biết là kết quả của sự va chạm giữa các hành tinh. Trong hầu hết các hệ mặt trời, tất cả các hành tinh đã được hấp thụ vào các hành tinh hoặc bị đẩy ra ngoài không gian giữa các vì sao, phá hủy các dấu vết của những ngày đầu của hệ mặt trời.
Khoảng năm 1950, Gerard Kuiper và Kenneth Edgeworth đề xuất rằng trong khu vực ngoài Sao Hải Vương không có hành tinh nào có khả năng phóng ra các hành tinh còn sót lại. Có nên có một khu, hai nhà thiên văn nói gì? bây giờ được gọi là Vành đai Kuiper? đầy những cơ thể nhỏ, băng giá. Mặc dù đã tìm kiếm nhiều năm, vật thể đầu tiên như vậy không được tìm thấy cho đến năm 1992. Kể từ đó, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra gần 1.000 từ kính viễn vọng trên mặt đất. Hầu hết các nhà thiên văn học hiện nay tin rằng Sao Diêm Vương, được phát hiện vào năm 1930, trên thực tế là một thành viên của Vành đai Kuiper.
Các nhà thiên văn học hiện sử dụng Vành đai Kuiper để tìm hiểu về lịch sử của hệ mặt trời, giống như các nhà cổ sinh vật học sử dụng hóa thạch để nghiên cứu về cuộc sống sớm. Mỗi sự kiện có ảnh hưởng đến hệ mặt trời bên ngoài? chẳng hạn như nhiễu loạn hấp dẫn có thể xảy ra từ các ngôi sao đi qua hoặc các hành tinh biến mất từ lâu? bị đóng băng vào tài sản của các thành viên Vành đai Kuiper mà các nhà thiên văn học thấy ngày nay.
Nếu kính viễn vọng Hubble có thể tìm kiếm trên toàn bộ bầu trời, nó sẽ tìm thấy khoảng nửa triệu hành tinh. Tuy nhiên, nếu được thu thập vào một hành tinh, vật thể thu được sẽ chỉ lớn hơn Sao Diêm Vương vài lần. Các quan sát mới của Hubble, kết hợp với các khảo sát Vành đai Kuiper mới nhất trên mặt đất, củng cố ý tưởng rằng chính Sao Diêm Vương và mặt trăng Charon của nó chỉ là những thành viên lớn của Vành đai Kuiper. Tại sao các hành tinh Vành đai Kuiper không hình thành một hành tinh lớn hơn và tại sao có ít hành tinh nhỏ hơn dự kiến, là những câu hỏi sẽ được trả lời với các nghiên cứu tiếp theo về Vành đai Kuiper. Những nghiên cứu này sẽ giúp các nhà thiên văn học hiểu cách các hành tinh có thể hình thành xung quanh các ngôi sao khác.
Kết quả Hubble mới được báo cáo bởi Bernstein và David Trilling (Đại học Pennsylvania); Renu Malhotra (Đại học Arizona); Lynne Allen (Đại học British Columbia); Michael Brown (Viện Công nghệ California); và Matthew Holman (Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian). Các kết quả đã được gửi đến Tạp chí Thiên văn để xuất bản và một báo cáo sơ bộ có sẵn trên Web tại địa chỉ http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308467.
Nguồn gốc: Tin tức Hubble
