Mối đe dọa từ tiểu hành tinh có khả năng hủy diệt Mặt trăng

YR4, một tiểu hành tinh có kích cỡ bằng một tòa nhà, được phát hiện vào cuối năm 2024. Người ta từng dự báo nó có khả năng lao vào Trái đất trong ngày 22/12/2032. Cụ thể, hồi tháng 2 năm nay, các nhà nghiên cứu tính toán và thấy xác suất va chạm đạt đỉnh 3,1% – mức cao nhất từng ghi nhận, khiến nó trở thành tiểu hành tinh rủi ro nhất từ trước tới nay.

Tuy nhiên, nhờ vào các quan sát mới từ cả mặt đất và không gian, các nhà khoa học đã xác định được chính xác quỹ đạo và kích thước của tiểu hành tinh này, qua đó loại trừ nguy cơ nó đâm vào Trái đất.

Theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA), dữ liệu thu thập được từ lần quan sát cuối cùng hồi đầu tháng 6, ngay trước khi YR4 biến mất khỏi tầm quan sát, đã nâng độ chính xác trong việc dự đoán vị trí của nó sau 7 năm tới thêm 20%.

Tuy nhiên, dù Trái đã đất thoát hiểm, YR4 vẫn có thể sẽ lao vào Mặt trăng vào cuối năm 2032. Đây là một sự kiện hiếm hoi trong lịch sử nhân loại và nó cũng tạo ra những nguy cơ mới mà chúng ta phải đối mặt.

Mối đe dọa không phải từ va chạm trực tiếp

Trái đất sẽ không đối mặt với nguy hiểm đáng kể nếu YR4 va vào Mặt trăng. Nhưng các phi hành gia đang ở gần Mặt trăng, hoặc cơ sở hạ tầng của con người hiện diện trên bề mặt Mặt trăng vào thời điểm đó có thể bị ảnh hưởng. Tương tự là các vệ tinh đang quay quanh Trái đất, vốn đóng vai trò thiết yếu trong hệ thống định vị, liên lạc và vận hành hiện đại.

Ngay cả những hoạt động nằm ở quỹ đạo thấp của Trái đất cũng có thể bị đe dọa bởi mảnh vỡ. Đây chính xác là trường hợp của những công trình như Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), dù trạm sẽ ngưng hoạt động và rời khỏi quỹ đạo thấp trước thời điểm xảy ra va chạm.

Từ chỗ là một ví dụ điển hình cho vai trò quan trọng của hệ thống phòng thủ hành tinh – phát hiện và theo dõi các tiểu hành tinh có khả năng va chạm với Trái đất – YR4 nay có thể tái định nghĩa phạm vi nhiệm vụ của lĩnh vực này, bao gồm cả nguy cơ đối với Mặt trăng.

“Chúng ta đang bắt đầu nhận ra rằng có lẽ cần mở rộng chiếc ‘lá chắn’ đó xa hơn một chút,” giáo sư Paul Wiegert, chuyên ngành thiên văn học và vật lý tại Đại học Western ở Ontario, Canada, nhận định. “Chúng ta đã có những thứ cần được bảo vệ ở xa Trái đất hơn, và tầm nhìn của chúng ta cần thích nghi theo.”

Theo ước tính từ kính thiên văn James Webb vào tháng 3, YR4 có đường kính khoảng 60 mét – tương đương với một “sát thủ thành phố” (hủy diệt cả thành phố) nếu nó lao vào Trái đất. Dù không phải là “sát thủ hành tinh” như các tiểu hành tinh có kích thước từ 1km trở lên – loại có thể gây tuyệt chủng quy mô lớn – nhưng YR4 vẫn đủ sức gây ra thảm họa khu vực nếu xảy ra va chạm.

Với khả năng tạo ra một hố va chạm rộng khoảng 1km trên bề mặt Mặt trăng, sự kiện này được dự đoán sẽ là vụ va chạm lớn nhất trong vòng 5.000 năm qua. Theo mô hình của nhóm nghiên cứu do Wiegert dẫn đầu, vụ nổ có thể giải phóng khoảng 100 triệu kg đá và bụi Mặt trăng vào không gian.

Một phần vật chất có kích thước chỉ vài milimet có thể bay về phía Trái đất với tốc độ cực cao sau vài ngày đến vài tháng, qua đó tạo ra một trận mưa sao băng rực rỡ trên bầu trời. Tuy nhiên, Trái đất sẽ được bảo vệ bởi bầu khí quyển và không ai dưới mặt đất cần lo lắng khi thấy cơn mưa sao băng này. Mối nguy chủ yếu nằm ở khả năng các mảnh vật chất nhỏ sẽ va vào những vệ tinh đang hoạt động.

Chúng ta có thể làm gì để giảm thiệt hại?

Một kịch bản phòng thủ hành tinh thường rõ ràng hơn nếu chúng ta biết thiên thể nào đó đang hướng thẳng vào Trái đất. Ví dụ như sứ mệnh DART của NASA thực hiện vào năm 2022, khi một tàu vũ trụ được điều khiển để đâm vào tiểu hành tinh Dimorphos nhằm kiểm tra khả năng làm lệch hướng thiên thể này. Sứ mệnh đã thành công và làm thay đổi quỹ đạo của tiểu hành tinh mục tiêu.

Tuy nhiên, việc triển khai một sứ mệnh tương tự để ngăn YR4 va vào Mặt trăng hiện vẫn chưa rõ ràng. Quyết định sẽ phụ thuộc vào những đánh giá rủi ro, khi thiên thể này trở lại vùng quan sát vào khoảng năm 2028.

Nếu vụ va chạm xảy ra mà không gây thiệt hại nghiêm trọng, nó có thể tạo ra cơ hội nghiên cứu hiếm có, về phản ứng của bề mặt Mặt trăng với các cú va chạm quy mô lớn. Đây là điều mà các nhà khoa học chưa từng được chứng kiến trong thời hiện đại.

Điều đáng lo là YR4 chỉ được kính thiên văn ATLAS nằm tại Chile phát hiện khoảng 2 ngày sau khi nó đã bay ngang qua Trái đất ở khoảng cách gần nhất. Trước đó thiên thể này hoàn toàn “vô hình”, bị che khuất bởi ánh sáng chói từ Mặt trời.

Một tình huống tương tự từng xảy ra vào năm 2013 tại Chelyabinsk, Nga, khi một thiên thạch bất ngờ phát nổ trong khí quyển và tạo ra sóng xung kích mạnh, làm bị thương hơn 1.500 người.

Có thể nói rằng phát hiện và theo dõi các tiểu hành tinh là công việc đầy thách thức, bởi chúng không tự phát sáng và kích thước thì quá nhỏ để quan sát dễ dàng từ xa. Thêm vào đó, những thiên thể bay đến từ hướng của Mặt trời sẽ tạo ra các “điểm mù” lớn cho hệ thống kính thiên văn mặt đất.

Tuy nhiên, hy vọng đang đến từ các dự án tương lai như kính thiên văn NEO Surveyor của NASA (dự kiến phóng năm 2027) và vệ tinh NEOMIR của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), dự kiến phóng vào đầu thập niên 2030. Các công cụ này sẽ giúp phát hiện các vật thể gần Mặt trời mà trước đây gần như vô hình.

Trong khi đó, Đài quan sát Vera C. Rubin tại Chile – với những hình ảnh đầu tiên được công bố hồi tháng 6 năm nay – đã phát hiện hơn 2.100 tiểu hành tinh mới chỉ sau 7 đêm quan sát, trong đó có 7 thiên thể gần Trái đất. Dù chưa có đối tượng nào trong số này gây nguy hiểm, nhưng năng lực phát hiện mạnh mẽ của Rubin kết hợp với khả năng theo dõi của James Webb sẽ tạo nên bộ đôi chiến lược trong bảo vệ Trái đất và Mặt trăng.

Một đề xuất sử dụng Webb để quan sát YR4 vào mùa xuân năm 2026 vừa được phê duyệt. Đây có thể là cơ hội cuối cùng để quan sát thiên thể này trước năm 2028.

“Chương trình quan sát sẽ mang lại cho các nhà hoạch định hai năm quý giá – có thể là để thở phào nhẹ nhõm – khi có tới 80% khả năng loại trừ kịch bản va chạm,” de Wit nói. “Nhưng nó cũng sẽ là bài học thực tiễn quý báu để chuẩn bị cho những thiên thể khác có thể được Rubin phát hiện trong tương lai.”