Bài này nói về sự thẳng hàng của các hành tinh (planetary alignment) trong lịch sử cũng như những tin đồn quanh nó. Vì điều này đã diễn ra từ rất lâu nên trong bài, ta tạm công nhận Diêm Vương tinh là một hành tinh (vào ngày 24/8/2006, IAU đã loại Diêm Vương tinh khỏi danh sách các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Ngày nay nó được xác định là hành tinh lùn).

Có vẻ như cứ mỗi thập kỉ nhân loại lại xuất hiện những “nhà tiên tri tận thế” cảnh báo loài người rằng sự thẳng hàng của những hành tinh sẽ xảy ra trong tương lai và sẽ hủy hoại Trái Đất. Thường thì họ không phải là những nhà thiên văn học chuyên nghiệp mà là những nhà chiêm tinh hay thầy bói – những người có kiến thức rất hạn chế về bầu trời đêm cũng như hệ Mặt Trời.

Thậm chí, vào những năm 70 của thế kỉ 20, John Gribbin còn viết một cuốn sách mang tên Hiệu ứng Sao Mộc (The Jupiter effect) dự đoán tận thế sẽ xảy ra vào năm 1983 do sự kiện thiên niên kỉ – các hành tinh xếp thành đường thẳng. Tất nhiên rằng chúng ta vẫn sống khỏe cho tới nay, nên cuốn sách đó đáng quăng vào sọt rác.

Tuy nhiên, sự thẳng hàng của các hành tinh có nhiều cách hiểu khác nhau. Mọi người khi nghe về cụm từ các hành tinh thẳng hàng thường tưởng rằng khi đứng từ một điểm nào đó nhìn về hệ Mặt Trời (giả dụ như đứng từ cực bắc của Mặt Trời), các hành tinh sẽ tạo thành một đường thẳng về phía Mặt Trời. Và vì thế khi đứng ở cực bắc Mặt Trời ta chỉ thấy Sao Thủy, còn các hành tinh khác đã bị che khuất ở phía sau rồi. Một loại thẳng hàng khác là đường thẳng trên bầu trời. Muốn thế các hành tinh phải nằm cùng trên một mặt phẳng (ví dụ như mặt phẳng quĩ đạo của chúng phải cùng cắt mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất). Khi đó khi đứng ở sân vườn và nhìn lên bầu trời, các hành tinh sẽ xếp thành một đường thẳng hoàn hảo.Thực ra thì ta gọi đường thẳng đó là đường hoàng đạo – dùng để chỉ một đường tròn vô cùng lớn trên bầu trời và Trái Đất là tâm của đường tròn.

Đầu tiên phải khẳng định rằng không thể nào xảy ra trường hợp tất cả các hành tinh tạo thành một đường thẳng từ Mặt Trời bởi lẽ quỹ đạo của mỗi hành tinh đều lệch một chút (thậm chí rằng Diêm Vương tinh – Pluto còn lệch hơn các hành tinh khác khá nhiều) khi so sánh với quỹ đạo Trái Đất. Những chiêm tinh gia nhầm lẫn cụm từ sự thẳng hàng của các hành tinh trong hệ Mặt Trời với tập hợp các hành tinh nằm gần nhau trên bầu trời (ta có thể gọi là hình khối hành tinh - planetary configuration - hay nhóm các hành tinh trên bầu trời). Thực ra năm 1983 đã xảy ra sự kiện tất cả các hành tinh (kể cả Diêm Vương tinh và Trái Đất) đều năm trong cung góc 96 trên bầu trời – không phải trong một đường thẳng như hầu hết mọi người đều lầm tưởng. Tất cả các hành tinh nằm cùng một phía với Mặt Trời và cùng nằm trong cùng một góc (quadrant) thường xảy ra khoảng 200 năm một lần – hiếm so với thời gian của con người nhưng lại rất thường xuyên nếu so với thời gian của hệ Mặt Trời.

Sự kiện các hành tinh thẳng hàng hay có lẽ nói đúng hơn phải là giao hội các hành tinh xảy ra gần đây nhất là vào năm 2000. Trái Đất có bị lật nghiêng đi ? KHÔNG! Lực thủy triều có tạo nên động đất? KHÔNG! Thậm chí liệu con người có khả năng nhìn thấy lần giao hội đó? Không thật sự. 

Giao hội hành tinh hay hình khối hành tinh năm 2000
Vào năm 2000, các hành tinh “hợp tác” với nhau để cùng tham gia một điệu nhảy trên bầu trời. Chúng di chuyển nhịp nhàng với nhau, xuất hiện gần với nhau và sau đó gần như xếp thẳng nhau khi nhìn từ Trái Đất. Hàng loạt các giao hội đã xảy ra, mà bắt đầu bằng sự kiện Sao Kim băng ngang Sao Thủy (cách nhau 2.1 độ) vào ngày 15/3. Lúc đó Mộc, Thổ và Hỏa cách nhau 20 độ trên bầu trời. Sau đó đến lượt Sao Hỏa băng ngang Sao Mộc (cả hai chỉ cách nhau 1 độ) và cách Sao Thổ 6 độ về phía đông. Và lần giao hội đẹp mắt xảy ra vào ngày 6/4, khi bốn thiên thể bao gồm Mặt Trăng, Sao Thổ, Sao Hỏa và Sao Mộc nằm gần nhau và xếp vừa trong một đường tròn tưởng tượng có đường kính 9 độ.

Bầu trời ở phương Tây vào ngày 6/4/2000

Cùng lúc đó, Sao Thủy và Sao Kim di chuyển cùng nhau tiến về phía giao hội trên. Vào ngày 28/4/2000, năm hành tinh đã tiến khá gần về phía nhau. Sau đó đến lượt Mặt Trăng muốn tụ hội. Và giao hội các thiên thể đạt cực đại vào ngày 5/5/2012 tại 25 độ 53’. Do Mặt Trời lúc đó nằm gần giữa nên chỉ có Sao Hỏa và Mặt Trăng khuyết, cả hai cách Mặt Trời 16 độ trên bầu trời đêm, và có lẽ có cả Sao Kim – cách Mặt Trời 10 độ về phía tây.

Một giao hội đáng chú ý nữa xảy ra vào ngày 1 và 2/7, khi đó trong suốt 11 tiếng, Mặt Trăng, Mặt Trời, Sao Thủy, Sao Kim và Sao Hỏa nằm vừa trong một vòng tròn có đường kính 8 độ. Tất nhiên hình thể lần này không thể quan sát bằng mắt thường do ở quá gần Mặt Trời. Những lần giao hội tương tự cứ tiếp tục xuất hiện và xuất hiện…

Những nhà chiêm tinh và thầy bói đều đặt quan điểm riêng vào những lần thẳng hàng này. Họ liên tục dự đoán những thảm họa thiên nhiên khủng khiếp sẽ xảy ra do mối quan hệ tưởng tượng mà họ dựng lên với sự thẳng hàng của các hành tinh.

Liệu có bao giờ các hành tinh thẳng hàng tuyệt đối ?
Để trả lời câu hỏi này chúng ta cần hiểu biết đầy đủ về cấu trúc của hệ Mặt Trời. Trong thiên văn học, chúng ta xác định rằng mặt phẳng của hệ Mặt Trời là hình elip – một đường tưởng tượng trên bầu trời được vẽ ra bởi Mặt Trời khi Trái Đất quay quanh nó (còn có tên là đường hoàng đạo). Đường hoàng đạo chẳng qua là hình chiếu của quỹ đạo Trái Đất trên bầu trời. Tất cả các hành tinh quay quanh Mặt Trời gần như trên cùng mặt phẳng.

Để tính toán khả năng tất cả các hành tinh tạo thành đường thẳng từ Mặt Trời (với Mặt Trăng và Sao Diêm Vương cũng nằm trên đường thẳng này), đúng nghĩa với từ thẳng hàng, chúng ta phải xác định khả năng tất cả các hành tinh vòng ngoài (superior planet – các hành tinh tính từ Sao Hỏa trở ra ngoài Mặt Trời) nằm trên cùng một tọa độ trên hoàng đạo trong khi đó ở phía đối diện, các hành tinh vòng trong (inferior planet – chỉ các hành tinh ở giữa Trái Đất và Mặt Trời, tức Sao Thủy và Sao Kim) cũng nằm cùng tọa độ trên hoàng đạo và cả hai đang xảy ra giao hội trong (inferior conjunction); cùng lúc đó Mặt Trăng nằm trên một trong hai điểm nút (hai điểm này là giao điểm giữa quỹ đạo Mặt Trăng với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất), tất nhiên lúc đó sẽ xảy ra nhật thực hoặc nguyệt thực (lưu ý là quỹ đạo Mặt Trăng nghiêng 5 độ so với hoàng đạo). Bảng dữ liệu duwois đây sẽ giúp chúng ta tính toán.

Trong bảng dữ liệu trên, chu kì là khoảng thời gian một hành tinh hoàn thành một vòng quay quanh Mặt Trời. Nửa trục lớn (semimajor axis) là khoảng cách trung bình từ hành tinh tới Mặt Trời, độ lệch tâm là độ dẹt của quỹ đạo ( độ lệch tâm bằng 0 tức quỹ đạo làm một đường tròn hoàn hảo, bằng 1 tức quỹ đạo là một hình parabol), độ nghiêng là góc giữa mặt phẳng quỹ đạo của một hành tinh tạo với mặt phẳng quỹ đạo của Trái Đất và cuối cùng là tiến động nút (sẽ được giải thích ở bên dưới) được tính toán bằng đơn vị arcsecond (= 1/36000 độ) trên một thế kỷ.

Trước tiên chúng ta xác định khả năng các hành tinh vòng ngoài nằm cùng một xích kinh (ví dụ như khi giao hội) và các hành tinh vòng trong nằm cách đó đúng 180 độ vào đúng lúc đó. Đầu tiên chúng ta phải xác định khoảng thời gian chúng ta cho phép các hành tinh nằm đúng vị trí. Chúng ta hãy xác định các hành tinh phải nằm đúng vị trí đó trong một phút. Giờ thì chúng ta sẽ chỉ đơn thuần nhân chu kỳ của các hành tinh tính bằng phút với nhau (ngoại trừ Trái Đất). Ta sẽ có:

Khả năng các hành tinh nằm cùng xích kinh = 1.8x10^14 = 3.4 x 10^8 năm.

Vậy cứ 340 triệu năm sẽ có một lần các hành tinh nằm ở cùng xích kinh trên bầu trời (cùng với Kim và Thủy cách đó 12h ở phía bên kia bầu trời) trong một phút. Bây giờ nếu chúng ta đi sâu hơn, tính toán sao cho các hành tinh vòng ngoài nằm ở phía đối diện và các hành tinh vòng trong đang xảy ra giao hội trong (lúc đó các hành tinh sẽ cùng xích kinh khi nhìn từ Mặt Trời), vậy thì ta phải thêm quỹ đạo Trái Đất vào tính toán:

Khả năng các hành tinh nằm cùng xích kinh cùng một lúc đối với Mặt Trời = 9.3 x 10^19 phút = 1.8 x 10^14 năm.

18 nghìn tỉ năm xảy ra một lần. Giờ nếu ta tính Mặt Trăng vào thì ta phải nhân thêm và ra con số 6.9 x 10^18 năm. Tuy vậy, nếu nghe theo các nhà chiêm tinh thì ta phải tính toán sao cho nằm chính xác trên một đường thẳng chứ không đơn thuần là cùng xích kinh. Từ bảng trên, bạn có thể thấy quỹ đạo của tất cả các hành tinh đều lệch so với hoàng đạo. Đường thẳng nối giao tuyến giữa hai mặt phẳng quỹ đạo được gọi là đường-nối-nút (line-of-nodes) và hình chiếu của đường thẳng này trên bầu trời được gọi là các nút (nodes) của quỹ đạo hành tinh (tất nhiên phải nằm trên hoàng đạo). Đường-nối-nút của mỗi hành tinh tiến động (precess) quanh quỹ đạo. Vậy, để tinh toán khả năng tất cả các hành tinh nằm chính xác trên một đường thẳng với Trái Đất cũng nằm trên đường đó, chúng ta phải tính thêm tiến động của điểm-nối-nút. Trong bảng trên, chúng ta liệt kê tiến động của các nút (các hành tinh di chuyển từ phía nam của hoàng đạo sang phía bên phải của hoàng đạo) theo đơn vị arcsecond mỗi năm (dữ liệu này đã bao gồm các tính toán của thuyết Tương đối tổng quát). Chúng ta phải chuyển qua đơn vị năm (thay vị góc mỗi khoảng thời gian). Một vòng trong là 360 độ (= 1.296.000”). Vậy số chúng ta phải nhân thêm để có khả năng là 1.296.000/Ti, với T là tiến động nút mỗi năm trên hành tinh “i“ (vậy nên Ti là 1/100 giá trị được liệt kê ở bảng trên). Tính toán những phép tính về giao hội này với các tính toán ở trên, chúng ta có:

Khả năng TẤT CẢ các hành tinh nằm trên cùng một đường thẳng với Mặt Trời = 8.6 x 10^46 năm

Các bạn có thể thấy, hệ Mặt Trời của chúng ta chỉ mới chừng 4.6 x 10^9 năm tuổi, và chỉ có thể tồn tại trong khoảng 10^10 năm. Vậy mà tính toán để các hành tinh thẳng hàng là một lần trong khoảng thời gian 86 tỉ tỉ tỉ tỉ tỉ năm (để dễ hình dung, 86 và 45 số 0 ở sau). Và kết quả cho thấy sẽ KHÔNG BAO GIỜ có chuyện các hành tinh nằm chính xác trên một đường thẳng trong suốt lịch sử của hệ Mặt Trời.

Hiệu ứng hấp dẫn và thủy triều
Các lời tiên tri thường liên hệ sự thẳng hàng của các hành tinh với động đất, núi lửa, lũ lụt, bão mặt trời dẫn tới sự diệt vong của Trái Đất. Hấp dẫn là một lực có tầm ảnh hưởng lan xa và các hành tinh thì đều to lớn. Vậy liệu ảnh hưởng của chúng có vươn xuyên qua hệ Mặt Trời và tàn phá Trái Đất ?

Trước hết chúng ta nên kiểm tra dự đoán này. Chúng ta có những bằng chứng chắc chắn rằng Trái Đất đã có mặt trong Thái Dương hệ trong khoảng thời gian 5 tỉ năm mà chưa lần nào bị vỡ ra làm đôi cả. Và nữa, giao hội/hình thể hành tinh diễn ra rất hiếm so với tuổi của con người, tuy nhiên chỉ là con số cực nhỏ đối với vũ trụ. Xảy ra giao hội từ ba hành tinh trở lên đã khó, tất cả hành tinh giao hội còn hiếm hơn. Nhưng 5 tỉ năm là thời gian cực kì dài. Hẳn nhiên những giao hội đó đã xảy ra và Trái Đất vẫn bình yên vô sự. Hơn nữa, các chiêm tinh gia hay sử dụng những từ ngữ dễ gây kích động, rồi sau đó thêm thắt những phân tích và phỏng đoán mù mờ vào những khái niệm. “Thẳng hàng” nghe hay hơn nhiều so với “tập hợp” hay “giao hội” hay “một nhóm các hành tinh trông có vẻ gần nhau khi nhìn từ Trái Đất”, tuy vậy nó lại không chính xác bằng.

Tuy vậy cứ thử tính xem tác động của các hành tinh mạnh đến mức nào. Rất dễ tính toán! Có hai hiệu ứng mà một hành tinh có thể có. Đầu tiên là lực hấp dẫn, hiểu đơn giản là lực kéo mà hành tinh tác động lên chúng ta. Hiệu ứng thứ hai là lực thủy triều, phức tạp hơn, nhưng bạn cứ nghĩ đơn giản nó như một lực kéo dãn chứ không đơn thuần là kéo). Hãy nghĩ thế này: một lực hấp dẫn đủ mạnh có thể kéo Trái Đất ra khỏi quỹ đạo, trong khi lực thủy triều đủ mạnh có thể xé Trái Đất ra làm hai phần. Liệu các hành tinh có thể làm được điều đó ? Liệu chúng có đủ sức quăng Trái Đất vào hố đen giữa tâm Ngân Hà, hay xé chúng ta thành từng mảnh (trả lời luôn: không!!).Hãy bắt đầu với lực hấp dẫn, và sau đó tính toán lực thủy triều vốn ít quan trọng hơn.

Lực hấp dẫn tùy thuộc vào khối lượng của vật thể sẽ kéo bạn và khoảng cách. Càng nặng càng kéo mạnh, càng xa lực càng yếu. Thực tế rằng độ lớn của lực hấp dẫn tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Nếu khoảng cách tăng hai lần, lực hấp dẫn giảm xuống 4 lần. Nếu khoảng cách tăng lên 10 lần, lực hấp dẫn giảm xuống còn 1/100.

Lực thủy triều rất giống lực hấp dẫn, tuy nhiên nó tỉ lệ nghịch với lũy thừa ba khoảng cách. Nếu khoảng cách tăng 2 lần, lực thủy triều giảm 2x2x2=8 lần; khoảng cách tăng 10, lực thủy triều giảm 1000 lần. Vậy nên lực thủy triều yếu hơn lực hấp dẫn rất nhiều.

Giờ nếu ta biết khối lượng và khoảng cách của các hành tinh, ta sẽ tính toán được hai lực trên. Chẳng có gì đáng ngạc nhiên khi kẻ gây ra lực mạnh nhất lên Trái Đất là Mặt Trăng của chúng ta. Khối lượng của nó nhẹ hơn các hành tinh khác (chỉ bằng 1/80 Trái Đất) nhưng lại rất gần (Sao Kim là hành tinh gần chúng ta nhất, và nó xa hơn những 150 lần). Để dễ hình dung hơn, hãy lấy lực hấp dẫn của Mặt Trăng làm đơn vị đo lực hấp dẫn (tức lực hấp dẫn của Mặt Trăng là 1). Lực hấp dẫn bằng 10 tức là lực hấp dẫn của hành tinh đó lên Trái Đất gấp 10 lần Mặt Trăng. Đặt lực thủy triều của Mặt Trăng là 1, và cách tính toán cũng như lực hấp dẫn.Lấy 10^22kg làm đơn vị khối lượng, vậy khối lượng của Trái Đất sẽ là 600. Đơn vị của khoảng cách sẽ là triệu km. Giờ ta có bảng sau:

Hãy nhìn vào lực hấp dẫn trước. Có thể thấy hành tinh lớn nhất trong Thái Dương hệ - Sao Mộc – chỉ có lực hấp dẫn bằng 1% so với Mặt Trăng. Sao Kim xếp hạng hai với lực hấp dẫn bằng 0.6% Mặt Trăng. Tính tổng tất cả các lực của các hành tinh, ta được con số 0.017, không bằng 2% so với lực hấp dẫn của Mặt Trăng.

Không nhiều, nhưng liệu có đủ để hủy diệt Trái Đất ?

Không thể. Quỹ đạo của Mặt Trăng quanh Trái Đất là elip, nên đôi lúc Mặt Trăng ở gần Trái Đất hơn so với bình thường. Cực cận (perigee – khoảng cách gần nhất) vào khoang 363,000km và cực viễn (apogee – khoảng cách xa nhất) là khoảng 405,000km. Nếu tính toán như ở trên, ta có thể thấy lực hấp dẫn của Mặt Trăng dao động 25% mỗi chu kì. Mặt Trăng quay quanh Trái Đất trong 1 tháng, tức cứ hai tuần là xảy ra cực viễn và cực cận, vậy mỗi 2 tuần chúng ta hứng chịu sự thay đổi của lực hấp dẫn gấp 10 lần so với tất cả các hành tinh cộng lại. Ngoài ra, lực hấp dẫn cả Mặt Trăng tác động lên con người bằng 0.000003 lần so với Trái Đất. Vậy lực hấp dẫn của các thiên thể là cực kì nhỏ.

Giờ tới lượt lực thủy triều. Sao Kim kéo dãn chúng ta nhất bởi đơn giản nó là hành tinh gần nhất. Nhưng nhìn xem, lực thủy triều của Sao Kim chỉ bằng 0.00005 lần so với Mặt Trăng. Sự thay đổi lực thủy triều theo mỗi chu kì của Mặt Trăng còn lớn hơn rất nhiều so với toàn bộ lực thủy triều của tất cả các hành tinh cộng lại. Thử xét trường hợp xếp thẳng hàng năm 2000, khi mà các hành tinh xếp thẳng hàng phía sau Mặt Trời. Vậy nên phải cộng thêm 300 triệu km vào các tính toán. Khi đó các con số sẽ giảm xuống cực kì nhiều. Lực hấp dẫn của Sao Mộc từ 0.02 giảm còn 0.005 và lực thủy triều của Sao Kim giảm xuống 500 lần.

Hãy luôn nhớ rằng giao hội hay hình thể hành tinh xảy ra rất nhiều lần trong quá khứ và Trái Đất thì vẫn quay. Vậy nên đừng để những “nhà khoa học lập dị” hù dọa các bạn bởi những tiên đoán vớ vẩn.

Thái Sơn - HAAC
Theo www.etsu.edu