Quãng đường 18.5 tỷ km của Voyager và những bí ẩn dần hé lộ
Voyager đã bay 18,5 tỷ km và phát hiện môi trường liên sao ngày càng dày đặc. Điều đó có ý nghĩa gì?
1.
Thực ra, càng bay ra xa, tàu Voyager lại phát hiện mật độ vật chất trong không gian đang tăng lên.
Để giải thích, các bạn có thể nhìn hình bên dưới.
Như hình cho thấy, Mặt Trời liên tục phun vật chất ra ngoài, tạo thành gió Mặt Trời (solar wind), bao phủ vùng không gian rộng khoảng 1 năm ánh sáng xung quanh Hệ Mặt Trời.
Gió Mặt Trời luôn không ngừng thổi ra ngoài. Tuy nhiên, các ngôi sao thuộc những hệ sao khác cũng tạo ra "gió sao" của riêng mình và cũng liên tục thổi ra không gian.
Trước đây, Voyager 2 vẫn nằm sâu trong khu vực trung tâm Hệ Mặt Trời, nên ảnh hưởng của gió Mặt Trời là mạnh nhất. Nhưng khi khoảng cách tới Mặt Trời ngày càng lớn, gió Mặt Trời dần suy yếu; ngược lại, ảnh hưởng từ gió phát ra bởi các ngôi sao khác lại ngày càng tăng.
Trên thực tế, cho đến hiện nay, Voyager mới chỉ bay được khoảng 1% của một năm ánh sáng, vẫn còn cách rất xa việc thực sự rời khỏi vùng ảnh hưởng của Hệ Mặt Trời. Thế nhưng, chỉ với khoảng cách ấy thôi, tàu đã có thể ghi nhận khá rõ hiện tượng mật độ vật chất tăng lên.
Điều này khiến người ta nghi ngờ rằng vùng va chạm giữa các luồng gió sao từ những hệ sao khác nhau có thể diễn ra rất mạnh.
Giữa hai hệ sao lân cận, rất có thể tồn tại một khu vực tập trung vật chất với mật độ cao. Các luồng gió sao từ nhiều hệ sao liên tục thổi ngược chiều và va chạm với nhau. Vì vậy, về mặt lý thuyết, giữa hai hệ sao có thể tồn tại những vành đai tiểu hành tinh rải rác, hoặc thậm chí là các hành tinh lang thang bị "thổi" tới đó.
Nếu trong tương lai loài người thực hiện các chuyến thám hiểm sang những hệ sao khác, biết đâu chúng ta sẽ tìm thấy tại những khu vực này các điểm dừng chân, hoặc thậm chí khai thác chúng như nguồn tài nguyên tạm thời.
Tất nhiên, trước khoảng không vũ trụ mênh mông, những chuyện xảy ra ở khoảng cách cả năm ánh sáng thì chẳng ai dám khẳng định.
2.
Còn tương lai của Voyager 2 thì sao?
Khả năng cao là sau hàng chục nghìn năm, vận tốc của nó sẽ dần giảm về gần bằng 0, rồi tiếp tục trôi dạt giữa những luồng gió sao của nhiều hệ sao khác nhau cho đến khi đến được một điểm cân bằng.
Điểm cân bằng này có lẽ sẽ giống như vùng lặng gió trên Trái Đất: không có dòng hải lưu kéo đi, cũng chẳng có gió đẩy tới. Theo thời gian cực kỳ dài, vô số mảnh vật chất trôi nổi sẽ dần hội tụ về đó.
Chỉ khác là trên Trái Đất có vi sinh vật và sinh vật biển. Qua hàng triệu năm, cành cây mục và các vật chất hữu cơ sẽ phân hủy rồi chìm xuống đáy đại dương.
Còn trong không gian thì không có những cơ chế đó.
Vì vậy, chúng có thể sẽ giống như rác thải nhựa do con người xả xuống đại dương: do không có sinh vật nào phân hủy được, cuối cùng sẽ tích tụ thành một "đảo rác khổng lồ" giữa đại dương vũ trụ.
Nhìn từ góc độ này, những điểm cân bằng giữa gió sao của các hệ sao có thể sẽ trở thành những "bãi rác vũ trụ".
Vô số tiểu hành tinh, hành tinh lang thang, thậm chí cả những phi thuyền ngoài hành tinh (nếu tồn tại), có thể đều bị "thổi" dần về những khu vực ấy rồi lặng lẽ trôi nổi giữa không gian.
3.
Nếu công nghệ hàng không vũ trụ không có bước nhảy vọt, thì với tuổi thọ hiện tại của con người, nói đến du hành giữa các vì sao vẫn quá viển vông. Điều nhân loại nên dốc toàn lực lúc này là tìm cách phá bỏ giới hạn tuổi thọ. Sự phát triển của khoa học sự sống mới là ưu tiên số một.
- Nếu vật lý học không có một bước đột phá lớn, thì chỉ dựa vào tàu vũ trụ, loài người sẽ mãi mãi bị mắc kẹt trong "chiếc lồng" mang tên Hệ Mặt Trời.
- Nếu giải quyết được vấn đề tuổi thọ, thì với công nghệ hiện nay, có lẽ con người đã đủ khả năng từng bước thuộc địa hóa toàn bộ Hệ Mặt Trời.
- Ngay cả kéo dài tuổi thọ cũng chưa đủ để giải quyết vấn đề. Trừ khi vật lý học có bước tiến vượt bậc, cho phép "in" lại cơ thể và ý thức ở cấp độ nguyên tử. Khi đó, chỉ cần truyền đi thông tin về cách sắp xếp các nguyên tử cấu thành cơ thể, rồi tái tạo con người trên một hành tinh ở rất xa.
*In cơ thể: kiểu "dịch chuyển bằng dữ liệu", không đưa cơ thể đi, mà gửi thông tin cấu tạo nguyên tử rồi lắp ráp lại ở nơi đến.
Điều này có nghĩa là gió Mặt Trời đang ngày càng khó đẩy vật chất đi xa hơn, chứng minh rằng các dự đoán trước đó là chính xác.
- Còn chuyện vũ trụ đang giãn nở với tốc độ vượt ánh sáng thì sao? Chẳng lẽ Hệ Mặt Trời đang quay quanh một thiên hà còn lớn hơn nữa? Sự giãn nở vượt tốc độ ánh sáng chỉ xảy ra ở những khoảng cách cực kỳ xa. Còn Voyager mới bay được khoảng 0,00183 năm ánh sáng, nói đến giãn nở vũ trụ lúc này thì còn quá sớm.
Nếu gió Mặt Trời không còn đủ sức "đẩy" nữa thì cùng lắm gia tốc về 0 thôi chứ? Sao Voyager lại dừng được?
- Thứ nhất, Mặt Trời vẫn còn lực hấp dẫn.
- Thứ hai, trong không gian giữa các vì sao còn có "gió liên sao".
- Thứ ba, ảnh hưởng từ lực hấp dẫn của các thiên thể khác cũng sẽ ngày càng rõ rệt hơn.
Voyager đã bay 18,5 tỷ km và phát hiện môi trường liên sao ngày càng dày đặc. Điều đó có ý nghĩa gì?
1.
Thực ra, càng bay ra xa, tàu Voyager lại phát hiện mật độ vật chất trong không gian đang tăng lên.
Để giải thích, các bạn có thể nhìn hình bên dưới.
Như hình cho thấy, Mặt Trời liên tục phun vật chất ra ngoài, tạo thành gió Mặt Trời (solar wind), bao phủ vùng không gian rộng khoảng 1 năm ánh sáng xung quanh Hệ Mặt Trời.
Gió Mặt Trời luôn không ngừng thổi ra ngoài. Tuy nhiên, các ngôi sao thuộc những hệ sao khác cũng tạo ra "gió sao" của riêng mình và cũng liên tục thổi ra không gian.
Trước đây, Voyager 2 vẫn nằm sâu trong khu vực trung tâm Hệ Mặt Trời, nên ảnh hưởng của gió Mặt Trời là mạnh nhất. Nhưng khi khoảng cách tới Mặt Trời ngày càng lớn, gió Mặt Trời dần suy yếu; ngược lại, ảnh hưởng từ gió phát ra bởi các ngôi sao khác lại ngày càng tăng.
Trên thực tế, cho đến hiện nay, Voyager mới chỉ bay được khoảng 1% của một năm ánh sáng, vẫn còn cách rất xa việc thực sự rời khỏi vùng ảnh hưởng của Hệ Mặt Trời. Thế nhưng, chỉ với khoảng cách ấy thôi, tàu đã có thể ghi nhận khá rõ hiện tượng mật độ vật chất tăng lên.
Điều này khiến người ta nghi ngờ rằng vùng va chạm giữa các luồng gió sao từ những hệ sao khác nhau có thể diễn ra rất mạnh.
Giữa hai hệ sao lân cận, rất có thể tồn tại một khu vực tập trung vật chất với mật độ cao. Các luồng gió sao từ nhiều hệ sao liên tục thổi ngược chiều và va chạm với nhau. Vì vậy, về mặt lý thuyết, giữa hai hệ sao có thể tồn tại những vành đai tiểu hành tinh rải rác, hoặc thậm chí là các hành tinh lang thang bị "thổi" tới đó.
Nếu trong tương lai loài người thực hiện các chuyến thám hiểm sang những hệ sao khác, biết đâu chúng ta sẽ tìm thấy tại những khu vực này các điểm dừng chân, hoặc thậm chí khai thác chúng như nguồn tài nguyên tạm thời.
Tất nhiên, trước khoảng không vũ trụ mênh mông, những chuyện xảy ra ở khoảng cách cả năm ánh sáng thì chẳng ai dám khẳng định.
2.
Còn tương lai của Voyager 2 thì sao?
Khả năng cao là sau hàng chục nghìn năm, vận tốc của nó sẽ dần giảm về gần bằng 0, rồi tiếp tục trôi dạt giữa những luồng gió sao của nhiều hệ sao khác nhau cho đến khi đến được một điểm cân bằng.
Điểm cân bằng này có lẽ sẽ giống như vùng lặng gió trên Trái Đất: không có dòng hải lưu kéo đi, cũng chẳng có gió đẩy tới. Theo thời gian cực kỳ dài, vô số mảnh vật chất trôi nổi sẽ dần hội tụ về đó.
Chỉ khác là trên Trái Đất có vi sinh vật và sinh vật biển. Qua hàng triệu năm, cành cây mục và các vật chất hữu cơ sẽ phân hủy rồi chìm xuống đáy đại dương.
Còn trong không gian thì không có những cơ chế đó.
Vì vậy, chúng có thể sẽ giống như rác thải nhựa do con người xả xuống đại dương: do không có sinh vật nào phân hủy được, cuối cùng sẽ tích tụ thành một "đảo rác khổng lồ" giữa đại dương vũ trụ.
Nhìn từ góc độ này, những điểm cân bằng giữa gió sao của các hệ sao có thể sẽ trở thành những "bãi rác vũ trụ".
Vô số tiểu hành tinh, hành tinh lang thang, thậm chí cả những phi thuyền ngoài hành tinh (nếu tồn tại), có thể đều bị "thổi" dần về những khu vực ấy rồi lặng lẽ trôi nổi giữa không gian.
3.
Nếu công nghệ hàng không vũ trụ không có bước nhảy vọt, thì với tuổi thọ hiện tại của con người, nói đến du hành giữa các vì sao vẫn quá viển vông. Điều nhân loại nên dốc toàn lực lúc này là tìm cách phá bỏ giới hạn tuổi thọ. Sự phát triển của khoa học sự sống mới là ưu tiên số một.
- Nếu vật lý học không có một bước đột phá lớn, thì chỉ dựa vào tàu vũ trụ, loài người sẽ mãi mãi bị mắc kẹt trong "chiếc lồng" mang tên Hệ Mặt Trời.
- Nếu giải quyết được vấn đề tuổi thọ, thì với công nghệ hiện nay, có lẽ con người đã đủ khả năng từng bước thuộc địa hóa toàn bộ Hệ Mặt Trời.
- Ngay cả kéo dài tuổi thọ cũng chưa đủ để giải quyết vấn đề. Trừ khi vật lý học có bước tiến vượt bậc, cho phép "in" lại cơ thể và ý thức ở cấp độ nguyên tử. Khi đó, chỉ cần truyền đi thông tin về cách sắp xếp các nguyên tử cấu thành cơ thể, rồi tái tạo con người trên một hành tinh ở rất xa.
*In cơ thể: kiểu "dịch chuyển bằng dữ liệu", không đưa cơ thể đi, mà gửi thông tin cấu tạo nguyên tử rồi lắp ráp lại ở nơi đến.
Điều này có nghĩa là gió Mặt Trời đang ngày càng khó đẩy vật chất đi xa hơn, chứng minh rằng các dự đoán trước đó là chính xác.
- Còn chuyện vũ trụ đang giãn nở với tốc độ vượt ánh sáng thì sao? Chẳng lẽ Hệ Mặt Trời đang quay quanh một thiên hà còn lớn hơn nữa? Sự giãn nở vượt tốc độ ánh sáng chỉ xảy ra ở những khoảng cách cực kỳ xa. Còn Voyager mới bay được khoảng 0,00183 năm ánh sáng, nói đến giãn nở vũ trụ lúc này thì còn quá sớm.
Nếu gió Mặt Trời không còn đủ sức "đẩy" nữa thì cùng lắm gia tốc về 0 thôi chứ? Sao Voyager lại dừng được?
- Thứ nhất, Mặt Trời vẫn còn lực hấp dẫn.
- Thứ hai, trong không gian giữa các vì sao còn có "gió liên sao".
- Thứ ba, ảnh hưởng từ lực hấp dẫn của các thiên thể khác cũng sẽ ngày càng rõ rệt hơn.
