Apophis 2029: Khi "Thần Hỗn Loạn" Trở Thành Món Quà Vô Giá Của Thiên Văn Học Hiện Đại

Vào ngày 13/4/2029, bầu trời Trái Đất sẽ đón chào một vị khách vĩ đại đến từ không gian sâu thẳm. Trong một khoảng thời gian ngắn, khối đá vũ trụ khổng lồ mang tên Apophis sẽ lướt qua hành tinh của chúng ta ở một khoảng cách gần đến mức không tưởng, thậm chí còn chui lọt vào bên trong quỹ đạo của một số vệ tinh viễn thông và thời tiết đang hoạt động. Từ một vật thể từng gieo rắc nỗi kinh hoàng về kịch bản ngày tận thế, Apophis giờ đây đã chuyển mình thành một cơ hội nghiên cứu thực địa có một không hai trong lịch sử thiên văn học nhân đại.

Sức hấp dẫn của Apophis một phần lớn đến từ chính lịch sử đầy kịch tính của nó. Cái tên Apophis được bắt nguồn từ Apep, một vị thần trong thần thoại Ai Cập cổ đại tượng trưng cho bóng tối, sự hỗn loạn và sự hủy diệt. Danh xưng này hoàn toàn phản ánh đúng tâm trạng căng thẳng của giới khoa học trong những ngày đầu tiên khi tiểu hành tinh này được phát hiện vào năm 2004 tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak.

Vào thời điểm đó, các mô hình tính toán quỹ đạo ban đầu đã gióng lên một hồi chuông báo động trên toàn cầu: có một xác suất nhỏ nhưng hoàn toàn có thật rằng Apophis sẽ đâm sầm vào Trái Đất vào đúng năm 2029. Thậm chí có lúc, tỷ lệ rủi ro va chạm được đẩy lên mức kỷ lục là 2,7%. Sự hoang mang tiếp tục kéo dài khi các dự báo mở rộng rủi ro sang các năm 2036 và 2068, biến Apophis thành một trong những vật thể gần Trái Đất (NEO) bị theo dõi gắt gao nhất mọi thời đại.

Tuy nhiên, khoa học luôn cần sự chính xác tuyệt đối. Bước ngoặt lớn đã diễn ra vào tháng 3 năm 2021, khi các hệ thống radar mặt đất tiến hành quét và đo đạc lại toàn bộ đường bay của tiểu hành tinh này. Kết quả cuối cùng đã mang lại một tiếng thở phào nhẹ nhõm cho toàn nhân loại: các nhà thiên văn học đã chính thức loại trừ mọi kịch bản va chạm giữa Apophis và Trái Đất trong ít nhất 100 năm tới. Mối đe dọa sinh tử ngày nào giờ đây đã tan biến, nhường chỗ cho một màn trình diễn ngoạn mục trên bầu trời.

Tiểu hành tinh 99942 Apophis không phải là một viên đá vô danh lặng lẽ trôi dạt. Nó là một thiên thể khổng lồ với cấu trúc phức tạp. Được phân loại là tiểu hành tinh loại S (tiểu hành tinh đá), cấu tạo chủ yếu của Apophis bao gồm vật liệu silicat hòa trộn cùng niken và sắt kim loại. Dữ liệu radar tiết lộ nó có hình dáng thuôn dài kỳ lạ, thậm chí có thể được chia thành hai thùy rõ rệt. Đường kính trung bình của vật thể này rơi vào khoảng 375 mét, với trục dài nhất vươn tới hơn 422 mét – một kích thước đủ sức xóa sổ một thành phố lớn nếu xảy ra va chạm.

Các nhà khoa học tin rằng khối tàn dư của Hệ Mặt Trời này được hình thành từ khoảng 4,6 tỷ năm trước, nằm sâu bên trong vành đai tiểu hành tinh chính giữa sao Hỏa và sao Mộc. Trải qua hàng tỷ năm, dưới sức kéo không ngừng nghỉ của lực hấp dẫn từ các hành tinh khổng lồ, đặc biệt là sao Mộc, nó dần dần bị đẩy ra khỏi ngôi nhà ban đầu và trôi dạt vào quỹ đạo cắt ngang hệ Trái Đất như hiện tại.

Trong sự kiện năm 2029, Apophis dự kiến sẽ bay cách bề mặt Trái Đất chỉ khoảng 32.000 km. Mức độ áp sát này không chỉ đánh bại khoảng cách của các vệ tinh địa tĩnh mà còn đủ gần để con người ở các khu vực Châu Âu, Châu Phi và Châu Á có thể ngắm nhìn nó bằng mắt thường nếu điều kiện thời tiết quang đãng. Theo cơ sở dữ liệu của các cơ quan vũ trụ, trung bình phải mất vài nghìn năm mới có một thiên thể với kích thước cỡ này bay gần Trái Đất đến vậy.

Điều khiến giới khoa học thực sự phấn khích không chỉ nằm ở khoảng cách tiếp cận kỷ lục, mà là cách hành tinh của chúng ta sẽ "bắt nạt" ngược lại khối đá vũ trụ này. Sự kiện năm 2029 sẽ biến chính Trái Đất thành một phòng thí nghiệm sống động.

Khi Apophis lao qua, trường hấp dẫn khổng lồ của Trái Đất sẽ tác động những lực kéo không đồng đều lên toàn bộ cấu trúc của tiểu hành tinh. Hiện tượng vật lý này được gọi là hiệu ứng thủy triều. Sự chênh lệch lực kéo có thể làm kéo giãn và nén ép bề mặt của Apophis, dẫn đến những hệ quả vô cùng thú vị như làm thay đổi hoàn toàn chu kỳ tự quay của nó, hoặc thậm chí kích hoạt các trận "động đất vũ trụ", gây ra sạt lở bề mặt nghiêm trọng trên tiểu hành tinh.

Hệ quả lớn nhất của tương tác hấp dẫn này chính là sự thay đổi quỹ đạo vĩnh viễn của Apophis. Hiện tại, nó là một thành viên của nhóm tiểu hành tinh Aten, vòng quanh Mặt Trời trong khoảng thời gian ngắn hơn một năm Trái Đất. Nhưng sau cú chạm trán nghẹt thở vào năm 2029, lực ném từ Trái Đất sẽ mở rộng đường bay của nó, kéo dài chu kỳ quỹ đạo lên khoảng 1,2 năm, qua đó chuyển hộ khẩu của Apophis sang nhóm tiểu hành tinh Apollo.

Một trong những câu hỏi lớn nhất mà cuộc hội ngộ này có thể trả lời liên quan đến lớp vỏ bên ngoài của các tiểu hành tinh. Trong môi trường vũ trụ khắc nghiệt, bề mặt của các thiên thể liên tục bị "bào mòn" và biến đổi bởi bức xạ từ gió mặt trời cùng các tia vũ trụ, một quá trình được gọi là phong hóa không gian. Sự phong hóa này làm thay đổi đặc tính phản xạ ánh sáng của chúng, khiến vật chất cũ kỹ trông xỉn màu hơn so với vật chất tươi mới.

Nhiều nhà nghiên cứu, bao gồm các chuyên gia hàng đầu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), đã dành nhiều năm theo dõi quang phổ của Apophis. Họ muốn kiểm chứng một giả thuyết táo bạo: liệu các lực kéo giãn từ hành tinh có đủ mạnh để làm rung chuyển bề mặt Apophis, hất văng lớp bụi già cỗi và làm lộ ra các vật chất nguyên thủy, chưa từng bị phong hóa hay không? Nếu ánh sáng phản xạ từ Apophis có sự thay đổi rõ rệt về màu sắc quang phổ sau năm 2029, nhân loại sẽ có bằng chứng thực tế đầu tiên về quá trình tự làm mới của các tiểu hành tinh thông qua tương tác hành tinh. Ngược lại, nếu không có sự biến đổi nào, điều đó cũng cung cấp dữ liệu quý giá để loại trừ các mô hình toán học hiện tại.

Không một tổ chức không gian nào muốn đứng ngoài lề sự kiện ngàn năm có một này. Một mạng lưới quan sát toàn cầu đang được thiết lập, huy động sức mạnh của mọi kính viễn vọng vô tuyến và quang học tối tân nhất trên mặt đất. Đồng thời, các hạm đội tàu vũ trụ cũng đã sẵn sàng vào vị trí.

Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) đã nhanh chóng điều hướng tàu vũ trụ OSIRIS-REx – chiến binh vừa mang mẫu vật từ tiểu hành tinh Bennu trở về – bắt đầu một hành trình mới. Dưới tên gọi mới là OSIRIS-APEX, con tàu này đang băng qua hệ mặt trời để kịp thời điểm hội ngộ và đánh giá các di sản mà lực hấp dẫn Trái Đất để lại trên Apophis. Song song với đó, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) cũng đang dốc toàn lực cho sứ mệnh Ramses, dự kiến sẽ tiếp cận tiểu hành tinh này từ trước để cung cấp cái nhìn chi tiết nhất về quá trình biến đổi vật lý trong suốt thời gian diễn ra cú lướt qua.

Cùng với nhau, các sứ mệnh này sẽ viết nên một câu chuyện hoàn chỉnh trước, trong và sau cuộc gặp gỡ định mệnh. Apophis từng gõ cửa Trái Đất với tư cách là một sứ giả của sự hủy diệt, nhưng vào năm 2029, nó sẽ lướt qua bầu trời đêm như một cuốn bách khoa toàn thư mở, sẵn sàng tiết lộ những bí ẩn sâu thẳm nhất về sự hình thành và vận hành của Hệ Mặt Trời.

Nguồn: Tổng hợp từ NASA, ESA và The Brighter Side of News.