Đầu năm nay, Kính viễn vọng Không gian James Webb đã làm tiêu tan hy vọng về sự sống trên một trong những ngoại hành tinh giống Trái đất được phát hiện trong Dải Ngân hà.
TRAPPIST-1b, một thế giới có khối lượng gấp 1,4 lần và bán kính gấp 1,1 lần Trái đất, nằm cách chúng ta chỉ 40 năm ánh sáng và không có bầu khí quyển có thể phát hiện được để bảo vệ nó khỏi bức xạ thiêu đốt của ngôi sao chủ.
Tuy nhiên, kết quả này được thực hiện bằng cách sử dụng các quan sát quang học hồng ngoại giữa, không nằm ngoài dự đoán; Nghiên cứu này nhằm nghiên cứu chặt chẽ một thế giới đá nhỏ hơn ở nhiệt độ mát hơn chúng ta thường làm.
Giờ đây, có những quan sát quang phổ cận hồng ngoại mới từ Kính viễn vọng Không gian James Webb – và chúng cho thấy rằng hoạt động của ngôi sao chủ của ngoại hành tinh có thể cản trở khả năng của chúng ta trong việc thực hiện các phép đo chính xác về ngoại hành tinh đó.
TRAPPIST-1b vẫn chưa thể tồn tại sự sống như chúng ta đã biết, bạn nhớ nhé. Nhưng phát hiện này, do nhà thiên văn học Olivia Lim thuộc Đại học Montreal dẫn đầu, cho thấy rằng sự ô nhiễm của sao có thể dẫn đến việc phát hiện sai các phân tử không liên quan gì đến các ngoại hành tinh.
“Các quan sát của chúng tôi không cho thấy dấu hiệu nào của bầu khí quyển xung quanh TRAPPIST-1 b. Điều này cho chúng ta biết rằng hành tinh này có thể là đá trơ trụi, có mây cao trong khí quyển hoặc chứa một phân tử rất nặng như carbon dioxide khiến bầu khí quyển nhỏ đến mức không thể phát hiện được.” .”,” nhà vật lý thiên văn Ryan MacDonald nói Từ Đại học Michigan.
“Nhưng những gì chúng tôi thấy là ngôi sao chắc chắn có ảnh hưởng lớn nhất chi phối các quan sát của chúng tôi và điều này cũng sẽ xảy ra tương tự đối với các hành tinh khác trong hệ thống.”
Vấn đề là không phải lúc nào các ngôi sao cũng ở đó với độ sáng đồng đều. Đốm sao Nó có thể gây mất điện. Faculae là những điểm sáng. Những biến đổi về độ sáng của sao có thể có tác động đến các quan sát quang phổ về khí quyển ngoại hành tinh.
Những quan sát như vậy được thực hiện khi một ngoại hành tinh đi qua giữa chúng ta và ngôi sao chủ của nó. Điều này làm mờ đi chính xác ánh sáng của ngôi sao. Nhưng một số ánh sáng sao đi qua bầu khí quyển của ngoại hành tinh xung quanh rìa đĩa hành tinh.
Các nhà khoa học có thể tìm kiếm những thay đổi trong quang phổ ánh sáng khi một ngoại hành tinh di chuyển và sử dụng những thay đổi này để tìm kiếm dấu hiệu của các phân tử hấp thụ và phát lại các bước sóng ánh sáng cụ thể.
Nếu ánh sao không bao giờ thay đổi thì điều đó sẽ rất dễ dàng. Nhưng các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hoạt động của sao có thể làm ảnh hưởng đáng kể đến các quan sát quang phổ.
“Ngoài sự ô nhiễm từ các đốm sao và tướng mặt, chúng tôi còn thấy hiện tượng lóa sao, một sự kiện không thể đoán trước trong đó một ngôi sao xuất hiện sáng hơn trong vài phút hoặc vài giờ.” Lim nói.
“Ngọn lửa này ảnh hưởng đến các phép đo của chúng tôi về lượng ánh sáng bị hành tinh chặn lại. Những dấu hiệu hoạt động của sao này rất khó mô hình hóa, nhưng chúng tôi cần tính đến chúng để đảm bảo rằng chúng tôi đang diễn giải dữ liệu một cách chính xác.”
Nhóm nghiên cứu đã lập mô hình ô nhiễm sao, sau đó thực hiện hai phân tích dữ liệu: một phân tích đã loại bỏ ô nhiễm sao và phân tích thứ hai được giữ nguyên. Cả hai kết quả đều trông rất giống nhau; Điều này có nghĩa là phổ có TRAPPIST-1b gần giống với phổ không có TRAPPIST-1b.
Đây là sự xác nhận về các kết quả quang học hồng ngoại giữa trước đó cho thấy ngoại hành tinh không có bầu khí quyển. Nhưng công việc của nhóm cũng cho thấy tầm quan trọng của việc tính đến ô nhiễm sao trước khi phân tích dữ liệu.
Đây là một điều tốt để khám phá bây giờ. Hệ thống TRAPPIST-1 chứa bảy ngoại hành tinh, ba trong số đó nằm trong vùng có thể ở được xung quanh ngôi sao, ở một khoảng cách vừa phải, ôn hòa, không quá nóng cũng không quá lạnh đối với sự sống như chúng ta biết. Kính viễn vọng Không gian James Webb vẫn chưa quan sát những vùng có thể sinh sống được này, nhưng giờ đây chúng ta biết rằng sự ô nhiễm của sao có thể làm sai lệch kết quả, các nhà khoa học có thể tính đến điều này.
“Do các mô hình xuất sắc không chính xác.” Các nhà nghiên cứu kết luận“Công việc lý thuyết bổ sung và/hoặc các quan sát về ngôi sao chủ là cần thiết để đưa ra những hạn chế tốt hơn về sự góp phần của ô nhiễm sao vào quang phổ truyền trong tương lai.”
Nghiên cứu được công bố trên Thư tạp chí vật lý thiên văn.