Nếu như Trái Đất của chúng ta chỉ có một Mặt Trăng, thì Sao Diêm Vương – hành tinh lùn ở rìa xa Hệ Mặt Trời – lại có tới 5 vệ tinh quay quanh mình. Và trong số đó, Nix và Hydra là hai trong ba mặt trăng nhỏ được phát hiện muộn nhất, nhờ vào con mắt sắc bén của kính viễn vọng không gian Hubble .
Sự kiện này diễn ra vào ngày 18 tháng 5 năm 2005 – cách đây vừa tròn 20 năm . Đó là thời điểm nhân loại đang gấp rút chuẩn bị cho sứ mệnh New Horizons – chuyến bay đầu tiên tới thăm Diêm Vương tinh – và việc khám phá thêm vệ tinh mới xung quanh hành tinh lùn này đã làm dấy lên không ít tò mò, nghi ngờ và kỳ vọng.
Những dấu hiệu mờ nhạt trong bóng tối
Trước năm 2005, Sao Diêm Vương chỉ được biết đến là có một mặt trăng lớn tên Charon , được phát hiện từ năm 1978. Sự hiện diện của Charon đã giúp các nhà thiên văn hiểu rõ hơn về khối lượng và quỹ đạo của Diêm Vương tinh, nhưng vẫn còn rất nhiều điều chưa sáng tỏ về hành tinh nhỏ bé này.
Để chuẩn bị cho chuyến bay của New Horizons (dự kiến phóng vào đầu năm 2006), các nhà khoa học muốn kiểm tra xem liệu còn có những vệ tinh nhỏ nào chưa được phát hiện – những “chướng ngại vật tiềm tàng” có thể gây nguy hiểm cho tàu thăm dò khi bay qua hệ Sao Diêm Vương.
Và Hubble, với con mắt có độ phân giải cao ngoài khí quyển Trái Đất, đã được giao nhiệm vụ ấy.
Trong một chuỗi quan sát vào tháng 5/2005, Hubble đã ghi nhận những điểm sáng yếu ớt, mờ nhạt chuyển động cùng quỹ đạo với Diêm Vương tinh. Sau khi phân tích kỹ lưỡng, ngày 18/5/2005, NASA chính thức xác nhận: đó là hai vệ tinh mới – nhỏ hơn nhiều so với Charon, nhưng có quỹ đạo ổn định và rõ ràng. Một khám phá làm giới thiên văn sững sờ.
Tên gọi mang ý nghĩa thần thoại
Hai vệ tinh này ban đầu được ký hiệu kỹ thuật là S/2005 P1 và S/2005 P2 . Sau đó, chúng được chính thức đặt tên là Hydra (H) và Nix (N), lần lượt theo tên con rắn nhiều đầu canh giữ địa ngục và nữ thần bóng tối và đêm đen trong thần thoại Hy Lạp – phù hợp với truyền thống đặt tên các thiên thể liên quan đến Diêm Vương tinh (Pluto – vị thần cai quản âm phủ).
Sự lựa chọn cái tên cũng phần nào phản ánh tính chất bí ẩn và xa lạ của những vệ tinh này – những thiên thể lặng lẽ tồn tại ở vùng rìa Hệ Mặt Trời, nơi ánh sáng Mặt Trời chỉ còn là một vệt sáng yếu ớt.
Điều thú vị là: Hydra nằm ở khoảng cách xa hơn so với Nix , và cả hai đều quay quanh Diêm Vương tinh theo quỹ đạo gần như tròn, trên cùng mặt phẳng với Charon – một hệ thống được ví như "tam giác xoay quanh địa ngục" trong các mô tả đầy chất văn chương.
Khám phá mở đường cho hành trình New Horizons
Phát hiện hai vệ tinh mới không chỉ là một thành tựu về mặt thiên văn học mà còn đóng vai trò rất thực tế : nó giúp các kỹ sư NASA tính toán lại đường bay an toàn cho tàu New Horizons – con tàu đang được chế tạo để lao vào thế giới lạnh giá cách Trái Đất gần 6 tỷ km.
Nếu không biết trước về sự tồn tại của các vật thể này, tàu New Horizons có thể gặp nguy hiểm khi đi qua vùng bụi hoặc mảnh vỡ mà những vệ tinh nhỏ có thể tạo ra. Nhờ phát hiện của Hubble, NASA đã kịp thời điều chỉnh lộ trình, đảm bảo an toàn cho sứ mệnh.
Và đến tháng 7/2015 – tức 10 năm sau ngày Hubble “mở mắt” nhìn thấy Nix và Hydra – tàu New Horizons đã thành công bay ngang qua hệ Sao Diêm Vương, gửi về những hình ảnh đầu tiên rõ nét chưa từng thấy của Nix, Hydra và các vệ tinh khác như Styx, Kerberos.
Những "cục đá" kỳ lạ giữa không gian
Dù chỉ là những vệ tinh nhỏ – đường kính khoảng 30–50 km – nhưng Nix và Hydra không hề đơn điệu. Hình ảnh từ New Horizons cho thấy bề mặt của chúng sáng, có màu sắc hơi đỏ nhạt , có thể là do sự hiện diện của băng nước và hợp chất hữu cơ đơn giản.
Cả hai vệ tinh này đều có quỹ đạo bất thường : không xoay theo chiều như Trái Đất, mà thay vào đó có trục tự quay không ổn định, giống như “lăn lộn” trên quỹ đạo của mình. Các nhà khoa học gọi đây là hiện tượng quay hỗn loạn (chaotic rotation) – một trạng thái kỳ lạ chỉ có thể xảy ra khi vật thể bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn từ nhiều phía, đặc biệt là trong một hệ thống có nhiều thiên thể tương tác như Pluto–Charon–Nix–Hydra.
Điều này khiến chúng trở thành đối tượng nghiên cứu lý tưởng cho các mô hình vật lý thiên văn và cơ học quỹ đạo.
Có thể nói, việc phát hiện ra Nix và Hydra năm 2005 là một bước ngoặt quan trọng trong hành trình hiện đại hóa hiểu biết về vùng rìa Hệ Mặt Trời. Từ chỗ được coi là hành tinh thứ 9 rồi bị giáng cấp thành hành tinh lùn, từ nơi từng được tưởng chỉ có một mặt trăng, Sao Diêm Vương đã dần hé lộ một hệ thống phong phú hơn nhiều người từng nghĩ.
Và tất cả bắt đầu bằng một dấu chấm sáng mờ nhạt được Hubble ghi lại vào ngày 18 tháng 5 năm ấy.
20 năm nhìn lại: Một khám phá nhỏ làm nên thay đổi lớn
Hai thập kỷ sau, khi khoa học không gian đã vươn xa tới những hành tinh khí khổng lồ, các tiểu hành tinh cổ đại hay thậm chí ngoài Hệ Mặt Trời, thì câu chuyện về Nix và Hydra vẫn là một minh chứng tuyệt vời cho sức mạnh của quan sát, kiên trì và... những câu hỏi tưởng như nhỏ bé.
Từ một nhiệm vụ phụ của kính viễn vọng Hubble, nhân loại đã biết thêm về một “hệ mặt trời thu nhỏ” ở rìa vũ trụ , phát triển các lý thuyết mới về sự hình thành hành tinh, về vật lý quỹ đạo, và quan trọng hơn hết – chứng minh rằng khoa học không bao giờ là giới hạn, miễn là chúng ta tiếp tục đặt câu hỏi.
Lấy link