Đăng ký nhận bản tin khoa học Lý thuyết kỳ diệu của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.

CNN
—

Các nhà thiên văn học sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble đã phát hiện ra các phân tử nước trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh nhỏ, cực kỳ nóng cách Trái đất 97 năm ánh sáng.

Theo một nghiên cứu mới, hành tinh này có tên GJ 9827d, có đường kính gấp đôi Trái đất và là ngoại hành tinh nhỏ nhất được phát hiện có hơi nước trong bầu khí quyển.

Nước rất cần thiết cho sự sống như chúng ta biết, nhưng hành tinh này khó có thể tồn tại bất kỳ loại sự sống nào do nhiệt độ cao sẽ biến bầu không khí giàu nước thành hơi nước nóng như thiêu đốt.

Các nhà thiên văn học vẫn chưa khám phá ra bản chất thực sự của bầu khí quyển của thế giới bất thường này, nhưng phát hiện này mở đường cho những nghiên cứu sâu hơn trong nỗ lực tìm hiểu nguồn gốc của các hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

Những phát hiện này xuất hiện trong một báo cáo được công bố hôm thứ Năm trên tạp chí Thư tạp chí vật lý thiên văn.

Đồng tác giả nghiên cứu Laura Kreidberg, giám đốc điều hành Khoa Vật lý khí quyển ngoại hành tinh tại Viện Thiên văn học Max Planck ở Heidelberg, Đức, cho biết: “Nước trên một hành tinh nhỏ như thế này là một khám phá lịch sử”. “Nó đến gần hơn bao giờ hết với việc mô tả đặc điểm của các thế giới thực sự giống Trái đất.”

Tuy nhiên, nhiệt độ của hành tinh này lên tới 800°F (427°C), khiến nó trở thành một thế giới nóng bức, khắc nghiệt và ẩm ướt như sao Kim.

Đồng tác giả nghiên cứu Björn Beneke, giáo sư tại Viện nghiên cứu Trottier của Đại học Montreal, cho biết: “Đây sẽ là lần đầu tiên chúng tôi có thể trực tiếp chứng minh thông qua phát hiện khí quyển rằng những hành tinh có bầu khí quyển giàu nước này thực sự có thể tồn tại xung quanh các ngôi sao khác”. Ngoại hành tinh, trong một tuyên bố. “Đây là một bước quan trọng hướng tới việc xác định mức độ phổ biến và đa dạng của bầu khí quyển trên các hành tinh đá.”

Hiện tại, nhóm nghiên cứu không thể biết liệu Hubble có thu được dấu vết hơi nước trong bầu khí quyển phồng rộp, giàu hydro hay hành tinh này có bầu khí quyển giàu nước do ngôi sao chủ đã làm bay hơi bầu khí quyển hydro-helium ban đầu của GJ 9827d.

“Chương trình quan sát của chúng tôi, do nhà nghiên cứu chính Ian Crosfield của (Đại học Kansas) ở Lawrence, Kansas dẫn đầu, được thiết kế đặc biệt với mục tiêu không chỉ phát hiện các phân tử trong bầu khí quyển của hành tinh mà còn thực sự tìm kiếm hơi nước một cách cụ thể.” Tác giả chính của nghiên cứu Pierre-Alexis Roy, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Viện Trottier thuộc Đại học Montreal, cho biết: “Kết quả nào cũng sẽ rất thú vị, cho dù hơi nước chiếm ưu thế hay chỉ là một loài nhỏ trong bầu không khí chủ yếu là hydro”. .

Sứ mệnh Kepler của NASA lần đầu tiên phát hiện ra hành tinh quay quanh một ngôi sao lùn đỏ trong chòm sao Song Ngư vào năm 2017. Ngoại hành tinh này hoàn thành một quỹ đạo quanh ngôi sao chủ của nó cứ sau 6,2 ngày.

Các nhà thiên văn học đã quan sát hành tinh GJ 9827d trong 11 lần đi qua, hay những lần hành tinh này đi qua phía trước ngôi sao của nó trong quỹ đạo, trong khoảng thời gian ba năm. Lọc ánh sáng sao qua bầu khí quyển của hành tinh đã giúp các nhà thiên văn học đo được dấu hiệu của các phân tử nước.

Beinecke nói: “Cho đến nay, chúng tôi chưa thể phát hiện trực tiếp bầu khí quyển của một hành tinh nhỏ như vậy. Chúng tôi đang dần dần đi vào hệ thống này. Tại một thời điểm nào đó, khi chúng tôi nghiên cứu các hành tinh nhỏ, phải có một sự chuyển đổi.” nơi không còn hydro nữa.” “Trên những thế giới nhỏ bé này, chúng có bầu khí quyển tương tự như sao Kim (chủ yếu là carbon dioxide).”

Hiểu thêm về bầu khí quyển của hành tinh này có thể giúp các nhà thiên văn học phân loại chính xác loại thế giới GJ 9827d. Hiện tại, nhóm nghiên cứu có hai lý thuyết khả thi.

Hành tinh này có thể là một sao Hải Vương nhỏ, với bầu khí quyển giàu hydro và hơi nước. Nếu vậy, GJ 9827d có khả năng hình thành ở khoảng cách xa ngôi sao chủ hơn so với vị trí hiện tại của nó, nghĩa là hành tinh này sẽ mát hơn và nước sẽ tồn tại dưới dạng băng (tương tự như Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương, những hành tinh ở xa hơn trong hệ mặt trời của chúng ta). .

Theo các nhà nghiên cứu, khi hành tinh này đến gần ngôi sao của nó và tiếp xúc với nhiều bức xạ sao hơn, hydro nóng lên và thoát ra ngoài, hoặc vẫn đang thoát ra ngoài.

Hoặc các nhà thiên văn học nghi ngờ rằng GJ 9827d có thể là phiên bản ấm hơn của vệ tinh băng giá Europa của Sao Mộc, nơi có đại dương bên dưới lớp vỏ băng giá dày. Beneke cho biết hành tinh này có thể nửa nước nửa đá.

Nước là một trong những phân tử phổ biến nhất được tìm thấy trên khắp vũ trụ và trong nhiều năm, các nhà thiên văn học đã coi việc phát hiện ra nước là một phần quan trọng hơn trong quá trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.

Đồng tác giả nghiên cứu Thomas Green, nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA ở Thung lũng Silicon của California, cho biết trong một tuyên bố: “Quan sát nước là cửa ngõ để tìm kiếm những thứ khác”. “Khám phá Hubble này mở ra cơ hội nghiên cứu trong tương lai về các loại hành tinh này bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb. Với các quan sát hồng ngoại bổ sung, Kính viễn vọng Không gian James Webb có thể nhìn thấy nhiều hơn nữa, bao gồm các phân tử chứa carbon như carbon monoxide, carbon dioxide và khí mêtan. Khi chúng ta có tổng số các nguyên tố của một hành tinh, chúng ta có thể so sánh chúng với ngôi sao mà nó quay quanh và hiểu nó hình thành như thế nào.

Các nhà thiên văn học đã quan sát GJ 9827d bằng kính thiên văn Webb để tìm kiếm nước và các loại phân tử khác và dữ liệu đó sẽ được chia sẻ trong tương lai.

Kreidberg nói: “Chúng tôi rất nóng lòng muốn xem dữ liệu này tiết lộ điều gì. “Chúng tôi hy vọng rằng bây giờ chúng tôi có thể giải quyết vấn đề của Thủy Giới một lần và mãi mãi.”