Con người sẽ có kết cục như loài khủng long, khi tiểu hành tinh Apophis đâm vào Trái Đất?
Chỉ một số ít vật thể được cho là có thể gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với Trái Đất, và tiểu hành tinh khổng lồ Apophis là một trong số đó.
Các nhà khoa học hiện đang đánh giá lại khả năng tiểu hành tinh khổng lồ Apophis tấn công hành tinh của chúng ta trong 48 năm nữa, nhờ những quan sát cải thiện về tiểu hành tinh "có vấn đề" này.
Các quan sát được thực hiện vào đầu năm nay từ Kính viễn vọng Subaru đặt tại Đài thiên văn Mauna Kea trên đảo Hawaii đang cung cấp cho các nhà thiên văn học những cảm nhận tốt hơn về cách hiệu ứng Yarkovsky đang ảnh hưởng đến đường đi quỹ đạo của tiểu hành tinh 99942 Apophis.
Hiệu ứng này giống như một hệ thống đẩy tích hợp cho các tiểu hành tinh, trong đó một lượng nhỏ bức xạ rò rỉ có thể làm thay đổi động lượng của một vật thể trong không gian, khiến nó trôi so với con đường mà lực hấp dẫn đã chọn.
"Nếu không tính đến sự ảnh hưởng của hiệu ứng Yarkovsky, Apophis vẫn là một đối tượng có mối đe dọa cao đối với hành tinh của chúng ta, chỉ là nó vẫn chưa xảy ra", Dave Tholen, nhà nghiên cứu từ Viện Thiên văn học tại Đại học Hawaii và đồng tác giả của nghiên cứu đang chờ xử lý, giải thích trong một email. "Với việc tính toán đến tác động của hiệu ứng Yarkovsky, kịch bản có thể sẽ diễn ra vào năm 2068".
Tholen, cùng với Davide Farnocchia từ Phòng thí nghiệm Jet Propulsion Laboratory của NASA, đã tính toán và đúc kết ra các con số mới, họ phát hiện ra rằng gia tốc Yarkovsky đang giữ mối đe dọa bên trong của Apophis vào năm 2068. Phát hiện của họ được đưa ra trong một nghiên cứu mới được trình bày tại cuộc họp trong năm 2020 của Ban Khoa học Hành tinh của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ.
99942 Apophis (khoanh tròn) khi nó xuất hiện trong quá trình khám phá năm 2004.
Apophis hiện đang sở hữu danh hiệu mối đe dọa cao thứ ba trên Bảng rủi ro Sentry của NASA. Ước tính trên Thang đo Palermo Technical Impact Hazard Scale cho thấy có 1 trong 150.000 khả năng Apophis sẽ va vào Trái Đất vào ngày 12 tháng 4 năm 2068.
Hoặc, nếu bạn thích đọc số liệu theo tỷ lệ phần trăm, thì đó là 0,00067% khả năng hành tinh này sẽ đâm vào Trái Đất. Tholen cho biết tỷ lệ này thực sự gần hơn với 1 trong 530.000 khả năng theo nhưng nghiên cứu trước đó. Con số này có được nhờ vào theo dõi tác động NEODyS cũng như tỷ lệ trôi dạt Yarkovsky.
Phân tích mới sẽ dẫn đến nguy cơ đe dọa của Apophis sẽ được sửa đổi, nhưng ngay cả như vậy, Tholen cho biết vẫn cần phải "cẩn thận với tính toán này" vì sẽ có các biến số khác cần xem xét. Và trên thực tế, chúng ta sẽ thấy tỷ lệ va chạm này sẽ thay đổi theo thời gian, khi các nhà thiên văn học có thể phân tích và xử lý tốt hơn hành trình của tiểu hành tinh này.
Apophis có thành phần chính là niken và sắt, tiểu hành tinh này có chiều rộng hơn 1.000 feet (300 mét), rộng hơn ba sân bóng đá, nếu bạn muốn hình dung tiểu hành tinh này lớn đến cỡ nào. Và nếu tiểu hành tinh này va chạm với Trái Đất, nó sẽ tạo ra vụ nổ tương đương với việc giải phóng 1,151 megaton TNT, đây chắc chắn sẽ là một sự kiện thảm khốc và theo tính toán, cứ 80.000 năm, Trái Đất sẽ phải đối mặt mới một thảm họa tương tự như vậy.
Do đó, cũng dễ hiểu khi các nhà khoa học đang rất chú ý theo dõi tiểu hành tinh Apophis để cải thiện ước tính của họ. Ví dụ, khi tiểu hành tinh gần Trái Đất được phát hiện vào năm 2004, các nhà thiên văn học ban đầu tính toán rằng nó sẽ có 2,7% khả năng xảy ra va chạm Trái Đất vào năm 2029. Nhưng sau đó, các nhà thiên văn đã loại trừ khả năng này, cùng với một tác động có thể xảy ra vào năm 2036. Đối với cuộc va chạm năm 2068, cho đến nay, các nhà khoa học cho rằng khả năng này không thể loại trừ khả năng này, do Apophis đang bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Yarkovsky.
Trong quá trình di chuyển, các tiểu hành tinh tiếp xúc với tia sáng Mặt Trời và hấp thụ rất nhiều năng lượng. Tuy nhiên, lượng nhiệt dư thừa này sẽ được chuyển hướng trở lại không gian, nhưng không theo kiểu hoàn toàn đồng nhất trên toàn bộ tiểu hành tinh. Điều này dẫn đến một số gia tốc được bổ sung và có thể thay đổi quỹ đạo của vật thể.
"Ánh sáng phát ra từ một vật thể sẽ tạo cho vật thể đó một lực đẩy rất nhỏ. Bên có nhiệt độ nóng hơn của một tiểu hành tinh sẽ có lực đẩy mạnh hơn một chút so với bên lạnh hơn vì bên nóng hơn sẽ phát ra nhiều ánh sáng hơn (ở các bước sóng hồng ngoại không nhìn thấy được), do đó, sẽ có một lực phi hấp dẫn ròng tác động lên vật thể", Tholen cho biết. "Đó là một lực rất nhỏ nên sẽ rất khó phát hiện ở những vật thể có kích thước lớn, nhưng vật thể càng nhỏ thì càng dễ phát hiện ra hiệu ứng".
Tholen và các đồng nghiệp của ông đã theo dõi vị trí của Apophis trong 16 năm qua, và giờ họ nhận thấy tiểu hành tinh này có một số thay đổi về vị trí so với quỹ đạo bị giới hạn bởi lực hấp dẫn.
Ông nói: "Những quan sát được thực hiện với Subaru vào tháng giêng và tháng ba năm nay là rất quan trọng cho sự thành công của nỗ lực này, vì chúng cho phép chúng tôi đo vị trí của tiểu hành tinh với độ chính xác gấp đôi, mặc dù chúng tôi ở cách vật thể 70 triệu km".
Các tính toán của nhóm của ông cho thấy rằng bán trục chính (một nửa chiều dài dài nhất của quỹ đạo hình elip) của quỹ đạo Apophis hiện đang thu hẹp với tốc độ khoảng 170 mét mỗi năm do hiệu ứng Yarkovsky chứ không phải do lực hấp dẫn. Khi Apophis lướt qua Trái Đất vào năm 2029, trục bán kính của nó sẽ tăng lên đáng kể do lực hấp dẫn của hành tinh chúng ta.