Phát hiện mặt trăng khổng lồ lớn gấp 2,6 lần Trái Đất

[thuha19051234]

Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một mặt trăng khổng lồ khác biệt hoàn toàn với những hành tinh chúng ta đã nhìn thấy trong hệ mặt trời. Mặt trăng này có màu xanh lam, quay quanh một hành tinh khổng lồ, cách Trái đất 5.500 năm ánh sáng.

Mặt trăng siêu khổng lồ thứ 2​

Đây là mặt trăng ngoài hệ Mặt trời thứ 2 được xác định cho đến thời điểm hiện tại, nó quay quanh một hành tinh lớn bằng sao Mộc có tên Kepler 1708b, nằm ở vị trí cách Trái đất 5.500 năm ánh sáng. Một nghiên cứu trình bày chi tiết những phát hiện này được công bố hôm thứ Năm trên tạp chí Nature Astronomy. Thiên thể mới được tìm thấy lớn hơn Trái đất 2,6 lần và không có một hành tinh nào lớn tương đương như vậy trong hệ mặt trời, mặt trăng quen thuộc của chúng ta chỉ có kích thước khá khiêm tốn, nhỏ hơn Trái đất 3,7 lần.

Đây cũng là lần thứ 2 nhóm của David Kipping, trợ lý giáo sư thiên văn học và là người đứng đầu Phòng thí nghiệm Đại học Columbia đã tìm thấy một "exomoon candidate", hay "vệ tinh tự nhiên ngoài hệ Mặt trời tiềm năng". Trước đó, vào năm 2018, các nhà khoa học đã tìm thấy một "siêu mặt trăng" còn to lớn hơn nhiều, với kích thước bằng Sao Hải Vương, quay quanh một hành tinh khổng lồ tên là Kepler-1625b, gấp vài lần Sao Mộc và cách chúng ta 8.000 năm ánh sáng.
Kipping cho biết: “Các nhà thiên văn học đã tìm thấy hơn 10.000 exomoon candidate cho đến nay, nhưng các exomoon còn thách thức hơn nhiều." Những kiến thức về các mặt trăng, chẳng hạn như cách chúng hình thành, chúng có thể hỗ trợ sự sống hay không, nếu chúng có một vai trò trong khả năng sinh sống tiềm năng của các hành tinh, chúng sẽ cung cấp cho chúng ta nhiều hiểu biết hữu ích về cách các hệ thống hành tinh hình thành và phát triển.

Một đối tượng rất khó tiếp cận​

Kipping và nhóm của ông vẫn đang nghiên cứu để xác nhận rằng exomoon candidate đầu tiên mà họ tìm thấy thực sự là một siêu mặt trăng, và phát hiện mới hơn này cũng có thể sẽ phải đối mặt với cùng những khó khăn chung ấy.
Hệ mặt trời của chúng ta có hơn 200 vệ tinh tự nhiên và các mặt trăng khá phổ biến trong hệ mặt trời của chúng ta, tuy nhiên quá trình tìm kiếm lâu dài mà các nhà thiên văn đã tiến hành về các mặt trăng giữa các vì sao phần lớn không có kết quả. Việc xác định vị trí của các ngoại hành tinh xung quanh các ngôi sao bên ngoài hệ mặt trời được cho là đã có nhiều thành công, nhưng các siêu mặt trăng khó xác định hơn do kích thước của chúng.

Hiện tại, có hơn 4.000 ngoại hành tinh đã được khám phá trên khắp thiên hà, nhưng việc tìm kiếm chúng là không hề dễ dàng. Nhiều hành tinh trong số này được phát hiện bằng cách sử dụng phương pháp chuyển tiếp hoặc cách tìm kiếm dựa vào "vết lõm" trong ánh sáng của một ngôi sao khi một hành tinh đi qua phía trước ngôi sao của nó, và việc tìm một mặt trăng nhỏ hơn trong ánh sáng sao còn khó hơn nhiều.
Để tìm thấy mặt trăng tiềm năng thứ 2 này, Kipping và nhóm của ông đã sử dụng dữ liệu từ "thợ săn hành tinh Kepler", một thiết bị vốn đã cũ của NASA để khảo sát các ngoại hành tinh xa xôi nhất mà kính thiên văn có thể tiếp cận đến. Tiêu chí này được cho là sẽ có hiệu quả để tìm kiếm bởi vì trong hệ mặt trời của chúng ta, các ngôi sao khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ có nhiều mặt trăng quay quanh chúng nhất.

Những giả thuyết về cách hình thành mặt trăng này​

Exomoon candidate mới được phát hiện này cũng có nhiều điểm tương đồng với khám phá đầu tiên của Kipping. Cả hai đều ở dạng khí, chiếm phần lớn kích thước khổng lồ của chúng, và ở khoảng cách rất xa với ngôi sao chủ của chúng.

Các nhà nghiên cứu đã đặt ra 3 giả thuyết cơ bản về cách mặt trăng này hình thành. Một là khi các vật thể không gian lớn va chạm và vật chất bị nổ trở thành mặt trăng. Cách thứ hai là khi vật thể bị kéo lại gần một hành tinh lớn và tạo thành quỹ đạo bay - chẳng hạn như mặt trăng Triton của sao Hải Vương, được cho là vật thể bị chiếm ở Vành đai Kuiper. Cuối cùng, cách mà nó có thể hình thành là từ các vật liệu có sẵn như khí và bụi xoáy xung quanh các ngôi sao, giống như các hành tinh trong buổi sơ khai của hệ mặt trời.
Nhiều khả năng, cả 2 exomoon candidate đều bắt đầu là những hành tinh bị kéo vào quỹ đạo xung quanh các hành tinh lớn hơn như Kepler 1625b và Kepler 1708b.

Những mặt trăng "siêu to khổng lồ" này có thể là một sự bất thường​

Kipping tin rằng rất ít hoặc gần như không có khả năng tất cả các mặt trăng bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta đều lớn như hai ứng cử viên nói trên. Điều này cũng khiến chúng trở thành những hành tinh "kỳ quặc" so với tiêu chuẩn.
Hai exomoon candidate này được xác nhận sẽ là sứ mệnh quan sát tiếp theo của Kính viễn vọng Không gian Hubble và Kính viễn vọng Không gian James Webb vào năm 2023. Kipping và nhóm của ông vẫn tiếp tục thu thập bằng chứng về các exomoon.
Thực tế là mỗi hành tinh liên kết mất nhiều hơn một năm Trái đất để hoàn thành một quỹ đạo xung quanh ngôi sao của nó, cho nên sẽ làm chậm quá trình khám phá. Kipping cho biết "Việc xác nhận yêu cầu cần phải lặp lại quá trình quan sát mặt trăng nhiều lần nữa".
Nếu chúng ta chấp nhận rằng các siêu mặt trăng cũng phổ biến như các hành tinh ngoài hệ mặt trời của chúng ta, đây có thể là sự khởi đầu cho một hành trình nghiên cứu mới. Cho đến những năm 1990 thì ngoại hành tinh đầu tiên mới được phát hiện, và phần lớn chúng vẫn chưa được biết đến cho đến khi Kepler được phóng vào năm 2009.
“Những hành tinh đó rất xa lạ so với hệ Mặt trời, nhưng chúng ta thực sự đã cách mạng hóa sự hiểu biết của mình về cách các hệ hành tinh hình thành."