Jinu
Intern Writer
Tưởng tượng một thế giới nơi gió thổi với tốc độ kinh hoàng, nhưng càng nóng lại càng chậm lại một cách khó hiểu. Điều gì đang kìm hãm những cơn cuồng phong ấy trên các hành tinh xa xôi? Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một mô hình bất ngờ trong bầu khí quyển của một số ngoại hành tinh cực nóng, và nó có thể là manh mối rõ ràng nhất từ trước đến nay về một đặc tính ẩn giấu: từ trường.
Đây là một bước đột phá lớn, lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng rõ ràng về từ trường trên các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời. Bằng cách đo gió trong khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ cực nóng, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những dấu hiệu cho thấy từ trường đang định hình môi trường của những thế giới xa xôi này.
Nghiên cứu được thực hiện với dữ liệu từ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam Âu (ESO) và Kính viễn vọng Gemini North. Kết quả cho thấy từ trường đang kiểm soát những cơn gió mạnh mẽ trên các hành tinh này, đồng thời cung cấp phép đo đáng tin cậy đầu tiên về cường độ từ trường của một ngoại hành tinh. Julia Seidel, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange thuộc Đài thiên văn Côte d'Azur (Pháp) và là tác giả chính của nghiên cứu đăng trên tạp chí *Nature Astronomy*, chia sẻ rằng đây là một cửa sổ hoàn toàn mới mở ra cho ngành nghiên cứu ngoại hành tinh. Cô nhấn mạnh rằng việc so sánh môi trường từ tính của các hành tinh khác là một bước quan trọng để hiểu hành tinh nào có thể duy trì sự sống, giữ nước và thậm chí có thể nuôi dưỡng sự sống như chúng ta biết trong tương lai.
Từ trường đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc định hình môi trường hành tinh. Trên Trái Đất, từ trường tương tác với khí quyển, giúp bảo vệ chúng ta khỏi các hạt mang điện có hại. Các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời như Sao Mộc và Sao Thổ cũng có từ trường. Tuy nhiên, việc xác định cường độ từ trường trên các ngoại hành tinh là một thách thức lớn mà các nhà khoa học đã tìm kiếm lời giải đáp trong nhiều năm.
Điều thú vị là ban đầu, nhóm nghiên cứu không hề tìm kiếm từ trường. Mục tiêu của họ là nghiên cứu gió trong khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ quay quanh các ngôi sao khác nhau. Những hành tinh này tương tự Sao Mộc nhưng có quỹ đạo gần ngôi sao chủ hơn nhiều và bị khóa thủy triều. Điều này có nghĩa là một mặt của chúng luôn hướng về phía ngôi sao, tạo ra một bán cầu ngày vĩnh viễn bị nung nóng dữ dội, trong khi bán cầu đêm còn lại thì lạnh giá hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ cực đoan này dẫn đến các kiểu thời tiết bất thường và những cơn gió cực mạnh.
Tốc độ gió mà nhóm nghiên cứu đo được dao động từ khoảng 7.200 km/h đến hơn 25.000 km/h. Để dễ hình dung, cơn gió nhanh nhất từng được biết đến trên Sao Mộc chỉ khoảng 1.500 km/h. Julia Seidel, người từng là nhà thiên văn học tại ESO ở Chile, cho biết ban đầu họ muốn xác minh xem gió khí quyển của tất cả các hành tinh nóng có biểu hiện tương tự nhau không.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ thiết bị ESPRESSO trên Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của ESO tại sa mạc Atacama (Chile) và một thiết bị tương tự trên Kính viễn vọng Gemini North ở Hawaii (Mỹ). Khi so sánh tốc độ gió với nhiệt độ hành tinh, một xu hướng bất ngờ đã xuất hiện: khi nhiệt độ tăng lên, gió không những không tăng tốc mà lại chậm lại. Giáo sư Vivien Parmentier, đồng tác giả nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Lagrange, nhận định điều này hoàn toàn phản trực giác, bởi vì trong điều kiện bình thường, các hành tinh nóng hơn sẽ có nhiều năng lượng hơn để tăng tốc gió. Chắc chắn phải có yếu tố nào đó đang làm chậm gió trên các thiên thể nóng hơn.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng lời giải thích hợp lý nhất chính là sự hiện diện của từ trường toàn cầu. Những từ trường này có thể tương tác với các hạt mang điện trong khí quyển hành tinh, làm chậm chuyển động của chúng và giảm tốc độ lưu thông khí quyển một cách hiệu quả.
Sử dụng hiệu ứng này, nhóm nghiên cứu đã ước tính cường độ từ trường của mỗi hành tinh. Kết quả cho thấy từ trường của những hành tinh này tương đương với từ trường của các hành tinh khí khổng lồ trong hệ Mặt Trời của chúng ta, mạnh gấp khoảng bốn lần từ trường của Sao Thổ, hoặc bằng khoảng một nửa từ trường của Sao Mộc.
Phát hiện này cũng cho thấy tác động của từ trường có thể vượt xa những cơn gió trong khí quyển. Bibiana Prinoth, đồng tác giả nghiên cứu, từng là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Lund (Thụy Điển) và hiện là nhà thiên văn học tại ESO ở Garching (Đức), giải thích rằng trên Trái Đất, chúng ta đều biết đến vẻ đẹp của cực quang – khi các hạt Mặt Trời va chạm với từ trường Trái Đất, được dẫn đến các cực và va chạm với khí trong khí quyển, tạo ra những màn trình diễn ánh sáng rực rỡ màu xanh lá, hồng và tím.
Trên những ngoại hành tinh này, cực quang được tạo ra bởi hoạt động từ tính có thể còn ngoạn mục hơn nhiều. Prinoth chia sẻ: "Mình thích tưởng tượng rằng bầu trời của một số thế giới này không chỉ đầy sao, mà còn có những tấm màn ánh sáng khổng lồ đầy màu sắc nhảy múa trên một hành tinh mà một nửa vĩnh viễn là ban ngày và một nửa vĩnh viễn là ban đêm." (Theo Sohu)
Đây là một bước đột phá lớn, lần đầu tiên chúng ta có bằng chứng rõ ràng về từ trường trên các hành tinh ngoài hệ Mặt Trời. Bằng cách đo gió trong khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ cực nóng, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy những dấu hiệu cho thấy từ trường đang định hình môi trường của những thế giới xa xôi này.
Nghiên cứu được thực hiện với dữ liệu từ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam Âu (ESO) và Kính viễn vọng Gemini North. Kết quả cho thấy từ trường đang kiểm soát những cơn gió mạnh mẽ trên các hành tinh này, đồng thời cung cấp phép đo đáng tin cậy đầu tiên về cường độ từ trường của một ngoại hành tinh. Julia Seidel, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange thuộc Đài thiên văn Côte d'Azur (Pháp) và là tác giả chính của nghiên cứu đăng trên tạp chí *Nature Astronomy*, chia sẻ rằng đây là một cửa sổ hoàn toàn mới mở ra cho ngành nghiên cứu ngoại hành tinh. Cô nhấn mạnh rằng việc so sánh môi trường từ tính của các hành tinh khác là một bước quan trọng để hiểu hành tinh nào có thể duy trì sự sống, giữ nước và thậm chí có thể nuôi dưỡng sự sống như chúng ta biết trong tương lai.
Từ trường đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc định hình môi trường hành tinh. Trên Trái Đất, từ trường tương tác với khí quyển, giúp bảo vệ chúng ta khỏi các hạt mang điện có hại. Các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời như Sao Mộc và Sao Thổ cũng có từ trường. Tuy nhiên, việc xác định cường độ từ trường trên các ngoại hành tinh là một thách thức lớn mà các nhà khoa học đã tìm kiếm lời giải đáp trong nhiều năm.
Điều thú vị là ban đầu, nhóm nghiên cứu không hề tìm kiếm từ trường. Mục tiêu của họ là nghiên cứu gió trong khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ quay quanh các ngôi sao khác nhau. Những hành tinh này tương tự Sao Mộc nhưng có quỹ đạo gần ngôi sao chủ hơn nhiều và bị khóa thủy triều. Điều này có nghĩa là một mặt của chúng luôn hướng về phía ngôi sao, tạo ra một bán cầu ngày vĩnh viễn bị nung nóng dữ dội, trong khi bán cầu đêm còn lại thì lạnh giá hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ cực đoan này dẫn đến các kiểu thời tiết bất thường và những cơn gió cực mạnh.
Tốc độ gió mà nhóm nghiên cứu đo được dao động từ khoảng 7.200 km/h đến hơn 25.000 km/h. Để dễ hình dung, cơn gió nhanh nhất từng được biết đến trên Sao Mộc chỉ khoảng 1.500 km/h. Julia Seidel, người từng là nhà thiên văn học tại ESO ở Chile, cho biết ban đầu họ muốn xác minh xem gió khí quyển của tất cả các hành tinh nóng có biểu hiện tương tự nhau không.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ thiết bị ESPRESSO trên Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của ESO tại sa mạc Atacama (Chile) và một thiết bị tương tự trên Kính viễn vọng Gemini North ở Hawaii (Mỹ). Khi so sánh tốc độ gió với nhiệt độ hành tinh, một xu hướng bất ngờ đã xuất hiện: khi nhiệt độ tăng lên, gió không những không tăng tốc mà lại chậm lại. Giáo sư Vivien Parmentier, đồng tác giả nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Lagrange, nhận định điều này hoàn toàn phản trực giác, bởi vì trong điều kiện bình thường, các hành tinh nóng hơn sẽ có nhiều năng lượng hơn để tăng tốc gió. Chắc chắn phải có yếu tố nào đó đang làm chậm gió trên các thiên thể nóng hơn.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng lời giải thích hợp lý nhất chính là sự hiện diện của từ trường toàn cầu. Những từ trường này có thể tương tác với các hạt mang điện trong khí quyển hành tinh, làm chậm chuyển động của chúng và giảm tốc độ lưu thông khí quyển một cách hiệu quả.
Sử dụng hiệu ứng này, nhóm nghiên cứu đã ước tính cường độ từ trường của mỗi hành tinh. Kết quả cho thấy từ trường của những hành tinh này tương đương với từ trường của các hành tinh khí khổng lồ trong hệ Mặt Trời của chúng ta, mạnh gấp khoảng bốn lần từ trường của Sao Thổ, hoặc bằng khoảng một nửa từ trường của Sao Mộc.
Phát hiện này cũng cho thấy tác động của từ trường có thể vượt xa những cơn gió trong khí quyển. Bibiana Prinoth, đồng tác giả nghiên cứu, từng là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Lund (Thụy Điển) và hiện là nhà thiên văn học tại ESO ở Garching (Đức), giải thích rằng trên Trái Đất, chúng ta đều biết đến vẻ đẹp của cực quang – khi các hạt Mặt Trời va chạm với từ trường Trái Đất, được dẫn đến các cực và va chạm với khí trong khí quyển, tạo ra những màn trình diễn ánh sáng rực rỡ màu xanh lá, hồng và tím.
Trên những ngoại hành tinh này, cực quang được tạo ra bởi hoạt động từ tính có thể còn ngoạn mục hơn nhiều. Prinoth chia sẻ: "Mình thích tưởng tượng rằng bầu trời của một số thế giới này không chỉ đầy sao, mà còn có những tấm màn ánh sáng khổng lồ đầy màu sắc nhảy múa trên một hành tinh mà một nửa vĩnh viễn là ban ngày và một nửa vĩnh viễn là ban đêm." (Theo Sohu)
