Phát hiện vật thể bất khả thi cạnh Sao Diêm Vương, khoa học “bó tay”

Quaoar là một hành tinh lùn nhỏ nằm trong Vành đai Kuiper bên ngoài Sao Diêm Vương, có đường kính chỉ 1.110 km và được phát hiện vào năm 2002. Nó được giới thiên văn "chăm sóc chu đáo" vì nhiều đặc điểm thú vị như núi lửa băng và một mặt trăng nhỏ tên Weywot, đường kính chỉ 170 km.

Thế nhưng theo Science Alert, từ năm 2021 nó bắt đầu trở thành thứ khiến các nhà khoa học "vò đầu bứt tai".

Hành tinh lùn mang cấu trúc "bất khả thi" Quaoar - Ảnh: ESA

Năm đó, Quaoar đã được quan sát rõ ràng chưa từng thấy thông qua "sự huyền bí", một thuật ngữ thiên văn có nguồn gốc từ Ả Rập, trong đó "sự huyền bí" chỉ sự kiện một nhân vật huyền thoại được sinh ra sau đó bị che giấu, rồi lại tái xuất và mang theo sứ mệnh cao cả đối với thế giới.

Sự huyền bí trong quan sát thiên văn chỉ việc nghiên cứu các thiên thể khi cái này vô tình chắn ngang tầm nhìn của người Trái Đất đến cái kia trên quỹ đạo.

Năm 2021 Quaoar đã thực hiện hành động "che giấu" một ngôi sao sáng khác. Khi làm việc nó, chiếc bóng khắc họa chi tiết về nó hiện lên trong các ống kính thiên văn.

Đó là lúc các nhà khoa học phát hiện nó có vòng giống Sao Thổ. Cấu trúc này vốn đã hiếm ở các hành tinh lùn và tiểu hành tinh, càng trở nên dị thường ở Quaoar vì vi phạm cái gọi là "giới hạn Roche".

Giới hạn Roche là khoảng cách tối đa từ một vật thể đến một vật thể khác mà trong đó vật thể nhỏ hơn bị xé nát thành một đống mảnh vụn bởi lực thủy triều của vật thể chính, trong khi trọng lực của vật thể lớn vượt quá lực hấp dẫn cần thiết để giữ vật thể nhỏ hơn kết tụ thành một khối. Kết quả sẽ là một chiếc vòng đá bụi quanh vật thể lớn.

Chiếc vòng của hành tin lùn này lại có kích thước vượt quá giới hạn Roche, tức nằm ở khu vực mà lẽ ra nó phải thoát khỏi sự kìm hãm của trọng lực để kết tụ thành một mặt trăng.

Giả thuyết được nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà thiên văn học Giovanni Bruno từ Viện Vật lý thiên văn Quốc gia (Ý) đưa ra là đống mảnh võ này có thể bị một thứ gì khác - có thể là mặt trăng Weywot - làm nhiễu loạn, khiến tốc độ va chạm trong vòng đủ cao để các mảnh vụn đánh bật nhau ra, không thể vón cục.

Hoặc cũng có thể chính bản thân các vật chất trong vòng này đã tương tác kỳ lạ theo cách đánh bật nhau ra.

Câu trả lời cuối cùng về vật thể "bất khả thi" này vẫn chưa rõ ràng, nhưng gợi ý rằng còn rất nhiều thứ tương tự ngoài kia, trong các vật thể nhỏ con người chưa đủ sức nhìn thấy, thứ có thể buộc chúng ta sửa đổi các lý thuyết thiên văn.

Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature.