Theo một nghiên cứu mới, một hành tinh có khối lượng bằng sao Hỏa có thể đang ẩn nấp ở rìa ngoài của Hệ Mặt trời. Vật thể này sẽ vượt xa Sao Diêm Vương, nhưng gần hơn so với Hành tinh 9 giả thuyết, được cho là cũng nằm ở vùng ngoài của Hệ Mặt trời.
Bằng chứng cho vật thể có khối lượng hành tinh mới này đến từ các quan sát về Vành đai Kuiper, một vòng các vật thể băng giá bao quanh Hệ Mặt trời của chúng ta.
Hầu hết các vật thể trong Vành đai Kuiper (KBO) quay quanh Mặt trời với độ nghiêng trung bình so với ‘mặt phẳng bất biến’ của hệ mặt trời.
Hầu hết các KBO bên ngoài thì không.
Mặt phẳng trung bình của chúng lệch khỏi mặt phẳng bất biến của Hệ Mặt Trời khoảng 8 độ.
Kat Volk, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Mặt trăng và Hành tinh của Đại học Arizona, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Lời giải thích hợp lý nhất cho kết quả của chúng tôi là có một số khối lượng không nhìn thấy được.
“Theo tính toán của chúng tôi, cần phải có thứ gì đó nặng như sao Hỏa để gây ra sự cong vênh mà chúng tôi đo được.”
Để đi đến kết luận của mình, nhóm nghiên cứu đã xem xét các góc nghiêng của mặt phẳng quỹ đạo của hơn 600 vật thể trong Vành đai Kuiper.
Renu Malhotra, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Hãy tưởng tượng bạn có rất nhiều con quay đang quay nhanh và bạn khẽ huých nhẹ vào từng con một.
“Sau đó, nếu bạn chụp nhanh chúng, bạn sẽ thấy rằng các trục quay của chúng sẽ ở các hướng khác nhau, nhưng trung bình, chúng sẽ hướng về trường hấp dẫn cục bộ của Trái đất.”
Theo các tác giả nghiên cứu, mặt phẳng quỹ đạo trung bình của các vật thể trong Hệ Mặt trời bên ngoài phải bằng phẳng qua 50 Đơn vị Thiên văn (AU). Nhưng nhìn xa hơn từ 50 – 80 AU, họ nhận thấy mặt phẳng trung bình lệch khỏi mặt phẳng bất biến.
Hiệu ứng này có khả năng được gây ra bởi một vật thể có khối lượng bằng sao Hỏa quay quanh Mặt trời khoảng 60 AU.
Hành tinh giả thuyết 9 được dự đoán là có khối lượng lớn hơn và ở khoảng cách 500 – 700 AU.
Nhóm nghiên cứu đã loại trừ khả năng mặt phẳng quỹ đạo khác nhau là do lực hấp dẫn của một ngôi sao đi ngang qua gây ra.
Malhotra giải thích: “Một ngôi sao đi ngang qua sẽ kéo tất cả các ‘con quay’ về một hướng. “Một khi ngôi sao biến mất, tất cả các KBO sẽ quay trở lại tiến động xung quanh mặt phẳng trước đó của chúng.
Điều đó sẽ yêu cầu một lối đi cực kỳ gần ở khoảng 100 AU và sợi dọc sẽ bị xóa trong vòng 10 triệu năm, vì vậy chúng tôi không coi đây là một kịch bản có thể xảy ra.”