Theo một phát hiện từ năm 2016, có một vật thể Mặt trăng đang trong quỹ đạo quanh Trái đất giống như Mặt trăng. Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature cuối cùng đã cho chúng ta biết nó được hình thành như thế nào.

Không có nhiều điều để nói về tiểu hành tinh được gọi là Kamo’oalewa, một từ trong tiếng Hawaii dùng để chỉ một thiên thể chuyển động - có chiều ngang chỉ dưới 50 m. Nó quay quanh Trái đất theo một quỹ đạo lặp đi lặp lại giống như một con vít, đưa nó đến gần hơn không quá từ 40 -100 lần khoảng cách 384.000 km từ Mặt trăng đến Trái đất. 

Đường bay kỳ lạ của Kamo’oalewa là do lực hấp dẫn “cạnh tranh” lẫn nhau của Trái đất và Mặt trời, liên tục bẻ cong và xoắn chuyển động của “tiểu Mặt trăng” này, ngăn nó đạt được quỹ đạo truyền thống hơn.

“Nó chủ yếu bị ảnh hưởng bởi lực hấp dẫn của Mặt trời, nhưng hình thái này xuất hiện vì nó cũng - dù không hoàn toàn – nằm trên một quỹ đạo giống của Trái đất. Vì vậy, đó là một loại ‘vũ điệu’ kỳ quặc”, nghiên cứu sinh Ben Sharkey của Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh tại Đại học Arizona (MỸ), tác giả chính của bài báo trên tờ Nature, cho biết.

Video giải thích về "Mặt trăng thứ hai" của Trái đất (Nguồn: Tech Insider)

Điều này không có nghĩa là Kamo’oalewa có nguồn gốc đặc biệt kỳ lạ. Hệ Mặt Trời vốn luôn rải rác các tiểu hành tinh, một số trong số chúng chịu tác động bởi lực hấp dẫn của các hành tinh khác và trở thành những mặt trăng thông thường hơn. Những tiểu hành tinh không quay quanh các hành tinh theo cách thông thường mà rơi vào hàng phía trước hoặc phía sau chúng, di chuyển theo quỹ đạo xung quanh Mặt trời, thành các “bầy” được gọi là tiểu hành tinh Trojan, ở khu vực trước và theo sau sao Mộc.

Nhưng dù thế nào đi nữa, Kamo’oalewa cũng thu hút sự chú ý vì thành phần của nó tạo ra một bí ẩn “cứng đầu”. Các tiểu hành tinh có xu hướng phản xạ rực rỡ ở một số tần số hồng ngoại nhất định, nhưng Kamo’oalewa thì không. Bằng cách nào đó, nó mờ hơn, dấu hiệu thể hiện rõ ràng nó được cấu tạo từ các chất liệu khác, cho thấy một nguồn gốc khác.

Để điều tra bí ẩn này, Ben Sharkey, dưới sự hướng dẫn của cố vấn là Tiến sĩ, nhà khoa học hành tinh Vishnu Reddy, đã lần đầu tiên chuyển sang kính viễn vọng do NASA điều hành ở Hawaii, thường được sử dụng để nghiên cứu các tiểu hành tinh xung quanh Trái đất. Nhưng ngay cả thông qua một thiết bị đáng tin cậy như vậy, dấu vết hồng ngoại của Kamo’oalewa vẫn quá mờ nhạt. Thay vào đó, họ chuyển sang kính thiên văn một thị kính do Đại học Arizona điều hành, mà Sharkey nói có thể “ép từng gram photon cuối cùng ra khỏi vật thể đó”.

Kính thiên văn này cho ra kết quả tốt hơn, rõ ràng hơn, nhưng chúng vẫn chưa hoàn thiện. Tảng thiên thạch được làm từ các silicat phổ biến giống như các tiểu hành tinh khác, nhưng chúng chỉ phổ biến ở thành phần chung chứ không phải ở dấu hiệu hồng ngoại.

Cuối cùng các nhà khoa học đi đến câu trả lời: Nếu Kamo’oalewa đang hành xử giống như một loại bán Mặt trăng, có lẽ đó là một hiện vật của Mặt trăng thực sự. 

Trước đó trong chương trình Tiến sĩ của Sharkey, một trong những cố vấn của anh đã xuất bản một bài báo về các mẫu mặt trăng do sứ mệnh Apollo 14 mang về vào năm 1971. Khi Sharkey so sánh dữ liệu mà anh nhận được trong kính thiên văn của mình với những gì các nhà địa chất học trước đó đã đưa ra trong phòng thí nghiệm, kết quả phù hợp hoàn hảo. Loại silicat Mặt trăng bị phong hóa trong không gian, khi chúng vẫn còn trên bề mặt của Mặt trăng, đã giải thích chính xác sự khác biệt về hệ số phản xạ tia hồng ngoại giữa các tiểu hành tinh thông thường và Kamo’oalewa.

Sharkey nói: “Nhìn bằng mắt thường, những gì bạn đang thấy là silicat bị phong hóa. Khoảng thời gian tiếp xúc với môi trường không gian và các tác động của vi thiên thạch, nó gần giống như một dấu vân tay và rất khó để bỏ qua.”

Làm thế nào Kamo’oalewa tách khỏi người bạn đồng hành Mặt trăng của chúng ta thì không có gì là bí ẩn. Mặt trăng đã bị các thiên thạch vũ trụ bắn phá trong hàng tỷ năm, dẫn đến việc các mảnh vỡ Mặt trăng bị đẩy ra ngoài không gian theo mọi cách (gần 500 mảnh trong số đó đã rơi xuống bề mặt Trái đất dưới dạng thiên thạch). Kamo’oalewa là một trong những mảnh vụn hình xoắn ốc rời khỏi Mặt trăng. Nhưng thay vì hạ cánh xuống Trái đất hoặc đơn giản là rơi vào khoảng không, nó lại trở thành một bán vệ tinh theo đúng nghĩa.

Sharkey cho biết: “Chúng tôi nhìn thấy hàng nghìn miệng núi lửa trên Mặt trăng, vì vậy một số vật thể phụt từ Mặt trăng này hẳn phải bám xung quanh trong không gian”.

Nhưng Kamo’oalewa sẽ không tồn tại lâu, vì quỹ đạo hiện tại của nó không hoàn toàn ổn định. Theo ước tính của Sharkey và những người khác, vật thể này sẽ chỉ là bạn đồng hành với Trái đất trong khoảng 300 năm nữa – khoảng thời gian không có nghĩa lý gì trong vũ trụ - sau đó nó sẽ thoát ra khỏi chuỗi hấp dẫn hiện tại và bị cuốn vào khoảng không. Ban đầu là một phần của Mặt trăng, sau đó là bạn đồng hành của Trái đất, Kamo’oalewa sẽ dành phần còn lại của cuộc đời nó để tự du hành trong vũ trụ.