[비즈한국] Có một tiểu hành tinh đã làm nóng các bản tin vài tháng trước: 2024 YR4. Khi mới được phát hiện, tiểu hành tinh này có khả năng va chạm với Trái đất rất cao. Có thời điểm, xác suất va chạm lên tới mức 3%. Nghĩa là cứ 30 lần thì có 1 lần tiểu hành tinh này sẽ đâm sầm vào Trái đất! Một sai sót nhỏ cũng có thể khiến Trái đất đối mặt với ngày tận thế bất ngờ. Trong sự lo sợ rằng kịch bản chỉ có trong phim viễn tưởng về thảm họa có thể trở thành hiện thực, nhiều nhà thiên văn học đã liên tục theo dõi sát sao tiểu hành tinh này. Tất nhiên, kính viễn vọng James Webb cũng đã quan sát nó và mang lại những manh mối về danh tính của vật thể đe dọa chúng ta.
Thật may mắn, sau vài tháng phân tích quỹ đạo chính xác hơn, xác suất va chạm với Trái đất hiện đã giảm xuống mức gần như 0%. Tuy nhiên, vẫn chưa thể yên tâm. Theo phân tích gần đây, tiểu hành tinh này dường như không nhắm vào Trái đất mà đang hướng tới Mặt trăng. Khả năng nó va chạm với Mặt trăng được đưa ra với xác suất cao hơn một chút so với khả năng va chạm với Trái đất dự đoán ban đầu. May mắn thay, ngay cả khi Trái đất không phải chịu đòn trực tiếp, nếu một vụ va chạm khủng khiếp xảy ra ngay tại Mặt trăng bên cạnh, Trái đất vẫn có thể chịu những thiệt hại gián tiếp. Có thể nói, 2024 YR4 vẫn đang là mối đe dọa với chúng ta.
Liệu Trái đất và Mặt trăng có thể vượt qua cuộc khủng hoảng bất ngờ này? Việc quan sát chính xác thông qua James Webb sẽ mang lại cho chúng ta manh mối gì?
Trên khắp thế giới, các mạng lưới quan sát đã được xây dựng để theo dõi các tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm (potentially hazardous asteroid, PHA). Tên gọi của hệ thống này cũng khá ấn tượng: ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) - Hệ thống cảnh báo sớm về các tiểu hành tinh va chạm với Trái đất. Vào ngày 22 tháng 12 năm 2024, 2024 YR4 đã tình cờ được bắt gặp bởi một kính viễn vọng đặt tại Chile. Theo phân tích cho đến nay, tiểu hành tinh này vạch ra một quỹ đạo hình elip bị bóp méo dữ dội. Trong năm 2024, nó đã đi qua điểm cận nhật, nơi gần Mặt trời nhất. Nó đã tiến gần đến Trái đất ở khoảng cách 800.000 km, nhờ đó mà các kính viễn vọng đã phát hiện ra nó vào tháng 12 năm 2024.
Thời điểm mới phát hiện, khả năng tiểu hành tinh này va chạm với Trái đất vào năm 2032 là rất cao. Đã có lúc xác suất va chạm đạt mức 3%, và nó gây chú ý lớn khi đạt mức 3 trên Thang Torino – thang đo mức độ nguy hiểm của các tiểu hành tinh. Trước 2024 YR4, có tiểu hành tinh nổi tiếng Apophis từng được dự báo có khả năng va chạm rất cao với Trái đất vào năm 2029. Apophis cũng từng đạt mức 4 trên Thang Torino, và sau một thời gian dài, 2024 YR4 đã ghi nhận mức độ nguy hiểm tiếp nối sau đó.
Theo phân tích quỹ đạo được biết đến cho đến nay, trong 100 năm tới, tiểu hành tinh này sẽ tiến gần Trái đất khoảng tám lần. Trong đó, năm 2032 là thời điểm nguy hiểm nhất. Tuy nhiên, rất may là sau khi quan sát bổ sung trong 3 tháng qua, chúng ta đã có thể thở phào nhẹ nhõm. Các phân tích bổ sung cho thấy xác suất va chạm giữa tiểu hành tinh này với Trái đất đã giảm xuống gần 0%. Cả NASA và ESA đều đã chính thức loại bỏ nó khỏi danh sách các tiểu hành tinh có khả năng gây nguy hiểm.
Việc khả năng va chạm thay đổi liên tục chỉ trong vài tháng có lẽ sẽ khiến nhiều người cảm thấy bất an hơn. Trên thực tế, dự đoán khả năng va chạm giữa Trái đất và tiểu hành tinh không phải là vấn đề đơn giản. Vấn đề này đặc biệt nan giải vì rất khó để biết kích thước và khối lượng chính xác của tiểu hành tinh chỉ sau vài ngày quan sát. Việc tiểu hành tinh hiện lên như một chấm đen trên ảnh chụp kính viễn vọng không có nghĩa là nó có kích thước rất nhỏ. Nó có thể rất lớn nhưng bề mặt lại quá tối, được cấu tạo từ các thành phần không phản chiếu ánh sáng Mặt trời tốt nên trông mới tối như vậy. Vì kích thước và khối lượng là những yếu tố quan trọng nhất quyết định quy mô thiệt hại do va chạm, nên để bảo vệ Trái đất khỏi mối đe dọa từ tiểu hành tinh, chúng ta cần biết chính xác kích thước và độ phản xạ của chúng.
James Webb đã quan sát kỹ lưỡng dạng bức xạ nhiệt của tiểu hành tinh thông qua quan sát hồng ngoại. Kết quả là một sự thật đáng kinh ngạc đã được tiết lộ. Độ phản xạ bề mặt của tiểu hành tinh này ước tính nằm trong khoảng từ 0,08 đến 0,18, khoảng 0,13. Con số này là giá trị thường thấy ở các tiểu hành tinh dạng đá phổ biến. Dựa trên đó, sau khi mô hình hóa bức xạ nhiệt của tiểu hành tinh, đường kính của 2024 YR4 được ước tính vào khoảng 60 mét. Kích thước này tương đương với tiểu hành tinh được cho là đã va chạm trong sự kiện Tunguska năm 1908, làm san phẳng các khu rừng ở Siberia. Đường kính của tiểu hành tinh trong sự kiện Tunguska được ước tính là khoảng 40~100 mét.
Trong phân tích lần này, các nhà thiên văn học cũng đã tính toán mức độ thiệt hại nếu chẳng may 2024 YR4 cuối cùng va chạm với Trái đất. Năng lượng giải phóng vào thời điểm va chạm sẽ đạt mức khoảng 20~30 megaton TNT. Và có khả năng gây thiệt hại to lớn trong bán kính lên tới 80 km. Mặc dù sai số khá lớn, nhưng nếu thực sự xảy ra va chạm, khu vực có khả năng chịu tác động cao nhất dường như là vùng dọc theo đường xích đạo của Trái đất, kéo dài từ Mexico đến Đại Tây Dương, vùng trung tâm châu Phi, bán đảo Ả Rập và khu vực Ấn Độ.
Các quan sát của James Webb cho thấy ánh sáng hồng ngoại phản xạ từ tiểu hành tinh này liên tục sáng lên và tối đi theo chu kỳ rất ngắn. Điều này có vẻ là do nó đang xoay rất nhanh trong khi có hình dạng bị bóp méo, với một cạnh dài hơn giống như Oumuamua. Các nhà thiên văn học ước tính rằng 2024 YR4 có thể có hình dạng thuôn dài với chiều dài gấp 1,4 lần chiều rộng, hoặc là một đĩa phẳng có đường kính hai bên gấp 3 lần đường kính trên dưới. Tiểu hành tinh này dường như đang tự quay với chu kỳ rất ngắn là 19,5 phút. Trái ngược với những gì thường mong đợi, các nhà thiên văn học ước tính rằng trong Hệ Mặt trời, các tiểu hành tinh hoặc thiên thể nhỏ có hình dạng dẹt hoặc thuôn dài, không tròn trịa như thế này, thực sự phổ biến hơn nhiều.
Mặc dù khả năng va chạm với Trái đất hiện đã gần bằng 0, nhưng có vẻ mục tiêu thực sự mà 2024 YR4 nhắm tới không phải Trái đất mà là Mặt trăng. Các phân tích gần đây cho thấy xác suất va chạm giữa tiểu hành tinh này với Mặt trăng lên tới 3,8%. Nếu thực sự 2032 Mặt trăng và tiểu hành tinh va chạm với nhau, chúng ta có thể dễ dàng nhìn thấy khoảnh khắc va chạm chói lọi đó ngay từ Trái đất. Thời điểm va chạm với Mặt trăng sẽ giải phóng năng lượng mức 5 megaton TNT. Và nó có thể để lại một hố va chạm khổng lồ trên bề mặt Mặt trăng với đường kính từ 500m lên tới tối đa 2km.
Ngay cả khi một tiểu hành tinh khổng lồ va chạm với Mặt trăng, ánh sáng lóe lên tại thời điểm va chạm có lẽ sẽ không quá chói mắt như chúng ta tưởng. Chúng ta sẽ chỉ nhìn thấy một đốm sáng nhỏ lóe lên rồi biến mất. Tuy nhiên, sau vụ nổ, khi đá xung quanh bay hơi và khí thoát ra phản xạ ánh sáng Mặt trời, chúng ta có thể có trải nghiệm nhìn thấy Mặt trăng sáng hơn trong một thời gian dài. Các nhà thiên văn học ước tính rằng ánh sáng đó có thể nhìn thấy được cả vào ban ngày, và thậm chí có thể sáng hơn cả Trăng tròn trong một thời gian. Trên thực tế, tiểu hành tinh và Mặt trăng có thể không va chạm nhau, nhưng khả năng nó sượt qua bề mặt Mặt trăng ở khoảng cách chỉ 1.000 km lên tới 96%. Theo kết quả phân tích cho đến nay, tiểu hành tinh này dường như sẽ sượt qua Mặt trăng ở khoảng cách rất gần với xác suất gần 100%. Trong lúc đó, nếu thực sự kém may mắn, nó có thể để lại một vết sẹo khổng lồ trên Mặt trăng.
Một giả thuyết thú vị về nguồn gốc của tiểu hành tinh này cũng đã xuất hiện. Các nhà thiên văn học đã tìm thấy những manh mối bất ngờ từ một thiên thạch rơi xuống Trái đất vào tháng 1 năm 2015, rất lâu trước khi 2024 YR4 được phát hiện. Quỹ đạo của thiên thạch rơi năm 2015 bay về phía Trái đất rất giống với quỹ đạo của 2024 YR4 được phát hiện lần này. Ngoài ra, năm tiểu hành tinh khác được báo cáo trong 8 năm qua cũng có chung quỹ đạo rất giống với 2024 YR4.
Điều này cho thấy khả năng các tiểu hành tinh và mảnh vỡ không phải là những hòn đá bay ngẫu nhiên không liên quan đến nhau, mà có cùng một nguồn gốc. Các nhà thiên văn học ước tính rằng có thể một tiểu hành tinh khá lớn từng trôi dạt trong vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Mộc và Sao Hỏa gần đây đã va chạm với một tiểu hành tinh khác, và những mảnh vỡ lớn nhỏ được tạo ra lúc đó nay mới đến gần Trái đất của chúng ta. Một vụ va chạm đã xảy ra đâu đó trong vành đai tiểu hành tinh, và hiệu ứng cánh bướm đó lại đang nhắm vào Trái đất và Mặt trăng của chúng ta.
Theo quan sát lần này, 2024 YR4 dường như đang chịu tác động của hiệu ứng Yarkovsky, khiến quỹ đạo của nó thay đổi dần dần do nhiệt bức xạ khi liên tục hấp thụ ánh sáng Mặt trời. Quỹ đạo của nó đã thay đổi dần dần so với quỹ đạo ban đầu. Như vậy, điều quyết định quỹ đạo của tiểu hành tinh không chỉ là trọng lực của Mặt trời. Các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời đi ngang qua, nhiệt bức xạ do ánh sáng Mặt trời, hay việc va chạm với các mảnh vụn khác ở giữa... tất cả đều là những yếu tố đa dạng quyết định số phận của tiểu hành tinh. Chính vì thế, việc dự đoán trước khả năng va chạm giữa tiểu hành tinh và Trái đất là một vấn đề cực kỳ đau đầu và cần thận trọng, đòi hỏi phải chú ý đến hầu hết mọi việc xảy ra trong vũ trụ xung quanh chúng ta.
Năm 2032, chỉ còn 7 năm nữa. Liệu lúc đó 2024 YR4 có thực sự va chạm với Trái đất hoặc Mặt trăng? Để biết chính xác câu trả lời, chúng ta phải không ngừng theo dõi tiểu hành tinh này. Tuy nhiên, đáng tiếc là tiểu hành tinh này đã tạm thời ẩn mình vào bóng tối. Thời điểm cuối cùng James Webb nhắm vào tiểu hành tinh này là tháng 5 năm 2025. Cho đến năm 2028, tiểu hành tinh này đang trên đường rời xa theo quỹ đạo của mình về phía điểm viễn nhật – điểm xa Mặt trời nhất. Vì vậy, từ giờ về sau, sẽ khó quan sát hơn bằng các kính viễn vọng trên Trái đất. Chúng ta phải cố gắng xác định quỹ đạo chính xác của tiểu hành tinh này nhiều nhất có thể dựa trên dữ liệu hạn chế thu được cho đến tháng 5 này. Trớ trêu thay, nếu tiểu hành tinh tạm ẩn trong bóng tối này được bắt gặp lại trong tầm ngắm của kính viễn vọng, thì đó đã là thời điểm sắp va chạm với Trái đất hoặc Mặt trăng.
Một số nhà thiên văn học đang mơ về một "sự đảo ngược", xem mối đe dọa từ tiểu hành tinh là cơ hội mới để thám hiểm vũ trụ. Tiểu hành tinh là kho báu chứa đựng những bí mật của vũ trụ, đặc biệt là các nguyên liệu từ khi Hệ Mặt trời mới hình thành cách đây 5 tỷ năm. Nếu một tiểu hành tinh chứa đựng những báu vật quý giá như vậy tự mình tiến về phía chúng ta, chúng ta có thể tận dụng nó làm cơ hội để thu thập mẫu vật với chi phí tương đối thấp. Tuy nhiên, thời điểm tiểu hành tinh này tiến gần Trái đất lần tới là năm 2032, không còn xa nữa. Vì vậy, nếu muốn gửi tàu thám hiểm tới 2024 YR4, chúng ta phải khẩn trương ngay từ bây giờ.
Các nhà thiên văn học đang kỳ vọng vào việc tận dụng sứ mệnh Artemis tiếp theo dự kiến sẽ được phóng về phía Mặt trăng vào giữa năm 2028. Lúc đó, chúng ta có thể gửi kèm một tàu thám hiểm nhỏ dạng CubeSat hướng về tiểu hành tinh 2024 YR4 cùng với tàu đổ bộ Mặt trăng trên tên lửa. Khi đó, có thể thử tận dụng trọng lực của Mặt trăng để đổi hướng một lần nữa và thực hiện nỗ lực tiếp cận 2024 YR4 trước năm 2028. Và việc thám hiểm cận cảnh sẽ cung cấp dữ liệu chính xác hơn so với quan sát của James Webb lần này, cung cấp những manh mối quan trọng để xác định khối lượng, kích thước và quỹ đạo chính xác của 2024 YR4.
Tại thời điểm hiện tại khi ngân sách thám hiểm không gian của NASA gần như bị cắt giảm một nửa, việc hiện thực hóa các kế hoạch thám hiểm không gian mới như vậy trong tương lai gần có vẻ rất khó khăn. Thật đáng tiếc, chỉ có thể hy vọng rằng nhân loại thế kỷ 21 sẽ không lặp lại số phận khủng khiếp mà loài khủng long đã trải qua 100 triệu năm trước.
Tham khảo
https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2025arXiv250219346H/abstract
https://aasnova.org/2025/04/01/an-update-on-asteroid-2024-yr4-from-jwst/
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2515-5172/adc6f0
https://blogs.nasa.gov/webb/2025/04/02/nasas-webb-finds-asteroid-2024-yr4-is-building-sized/
Tác giả Ji Woong-bae là ai? Yêu mèo và vũ trụ. Từ khi còn nhỏ, sau khi xem "Galaxy Express 999", anh đã nuôi ước mơ giới thiệu vẻ đẹp của vũ trụ. Hiện anh đang nghiên cứu về sự tiến hóa thông qua tương tác của các thiên hà tại Trung tâm Nghiên cứu Tiến hóa Thiên hà và Phòng thí nghiệm Vũ trụ học gần thuộc Đại học Yonsei, đồng thời thực hiện các hoạt động truyền thông khoa học đa dạng như giảng dạy và viết lách. Anh đã viết các cuốn sách như "Đài thiên văn đang tán tỉnh", "Suy nghĩ về vũ trụ cả ngày", "Sao, khoa học của ánh sáng".