Các nhà thiên văn học vừa công bố phát hiện mới về một ngoại hành tinh đá nằm trong vùng có thể sinh sống được, chỉ cách Trái Đất khoảng 25 năm ánh sáng – một khoảng cách được coi là "ngay sát vách" trên quy mô vũ trụ.
Hành tinh này mang tên GJ 3378b, quay quanh một ngôi sao lùn đỏ thuộc chòm sao Hươu Cao Cổ (Camelopardalis). Theo các nhà nghiên cứu, đây là một trong những "hàng xóm vũ trụ" gần nhất của Trái Đất được xác định là có khả năng tồn tại nước ở dạng lỏng trên bề mặt.
"25 năm ánh sáng nghe có vẻ rất xa, nhưng Dải Ngân hà của chúng ta rộng tới khoảng 100.000 năm ánh sáng. Xét trên quy mô đó, hành tinh này gần như là hàng xóm sát vách với Trái Đất", nhà thiên văn học Paul Robertson tại Đại học California ở Irvine (Mỹ), chia sẻ.
Hình ảnh phác họa về khung cảnh nhìn từ bề mặt của hành tinh GJ 3378b. (Ảnh: Nikolai Berman/UC Irvine)
Vào thời điểm mới phát hiện, GJ 3378b được ước tính có khối lượng gấp 5,26 lần Trái Đất. Con số này khiến giới khoa học xếp nó vào nhóm "tiểu Hải Vương tinh" – những hành tinh có kích thước lớn và cấu tạo chủ yếu từ khí, không phù hợp cho sự sống phát triển.
Thế nhưng, sau khi tiến hành quan sát lại bằng hai kính thiên văn độc lập, nhóm nghiên cứu đã xác định lại khối lượng thực tế của hành tinh này chỉ bằng khoảng 2,3 lần Trái Đất. Phát hiện mang tính bước ngoặt này đã đưa GJ 3378b vào nhóm "siêu Trái Đất" dạng đá. Đây là nhóm hành tinh được đánh giá là có tiềm năng rất lớn trong việc hỗ trợ và hình thành sự sống.
Các số liệu phân tích cho thấy GJ 3378b nhận được lượng bức xạ bằng khoảng 90% lượng bức xạ mà Trái Đất nhận từ Mặt Trời. Đây được coi là tỷ lệ lý tưởng đối với một hành tinh có tiềm năng duy trì sự sống.
Các ngôi sao lùn đỏ thường có xu hướng phát ra những luồng bức xạ cực mạnh cùng gió sao dữ dội. Những yếu tố này có thể dễ dàng bào mòn hoặc thổi bay hoàn toàn bầu khí quyển của các hành tinh quay quanh chúng. Đây vẫn luôn là rào cản lớn nhất khi đánh giá khả năng tồn tại sự sống trên các hành tinh thuộc hệ sao lùn đỏ.
Hiện nay, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đang tích cực nghiên cứu khí quyển của nhiều ngoại hành tinh đá bằng phương pháp quang phổ quá cảnh. Tuy nhiên, do GJ 3378b không đi qua phía trước ngôi sao chủ theo hướng quan sát từ Trái Đất, các nhà khoa học không thể áp dụng kỹ thuật này để kiểm tra khí quyển của nó.
Giới khoa học kỳ vọng phải chờ đến những năm 2040, khi Đài quan sát Habitable Worlds Observatory của NASA chính thức đi vào hoạt động, câu hỏi về bầu khí quyển của GJ 3378b mới tìm được lời giải đáp.
Dù vậy, nhóm nghiên cứu vẫn giữ thái độ lạc quan. GJ 3378b nằm ngay rìa khu vực chịu tác động mạnh nhất từ bức xạ của sao chủ, đồng nghĩa với việc nó có cơ hội cao đã tránh được những kịch bản khắc nghiệt nhất để bảo vệ bầu khí quyển của mình.
"Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là tìm kiếm các dấu hiệu sinh học", nhà thiên văn học Michael Endl tại Đại học Texas ở Austin (Mỹ), cho biết. "Điều chúng tôi thực sự muốn biết là liệu con người có cô đơn trong vũ trụ này hay không". Ông Endl cũng nhấn mạnh thêm rằng, việc phát hiện ra các hành tinh nằm gần Trái Đất sẽ mở ra cơ hội lớn hơn rất nhiều để nhân loại tìm thấy dấu vết của sự sống ngoài hành tinh trong tương lai.
Hành tinh này mang tên GJ 3378b, quay quanh một ngôi sao lùn đỏ thuộc chòm sao Hươu Cao Cổ (Camelopardalis). Theo các nhà nghiên cứu, đây là một trong những "hàng xóm vũ trụ" gần nhất của Trái Đất được xác định là có khả năng tồn tại nước ở dạng lỏng trên bề mặt.
"25 năm ánh sáng nghe có vẻ rất xa, nhưng Dải Ngân hà của chúng ta rộng tới khoảng 100.000 năm ánh sáng. Xét trên quy mô đó, hành tinh này gần như là hàng xóm sát vách với Trái Đất", nhà thiên văn học Paul Robertson tại Đại học California ở Irvine (Mỹ), chia sẻ.
Hình ảnh phác họa về khung cảnh nhìn từ bề mặt của hành tinh GJ 3378b. (Ảnh: Nikolai Berman/UC Irvine)
Từ "tiểu Hải Vương tinh" đến "siêu Trái Đất" đá
GJ 3378b lần đầu tiên được các nhà thiên văn học Pháp phát hiện vào năm 2024 nhờ kính thiên văn Canada - Pháp - Hawaii đặt tại Mauna Kea. Tuy nhiên, các phân tích mới nhất từ nhóm nghiên cứu Mỹ cho thấy hành tinh này sở hữu nhiều đặc điểm giống Trái Đất hơn so với những nhận định ban đầu.Vào thời điểm mới phát hiện, GJ 3378b được ước tính có khối lượng gấp 5,26 lần Trái Đất. Con số này khiến giới khoa học xếp nó vào nhóm "tiểu Hải Vương tinh" – những hành tinh có kích thước lớn và cấu tạo chủ yếu từ khí, không phù hợp cho sự sống phát triển.
Thế nhưng, sau khi tiến hành quan sát lại bằng hai kính thiên văn độc lập, nhóm nghiên cứu đã xác định lại khối lượng thực tế của hành tinh này chỉ bằng khoảng 2,3 lần Trái Đất. Phát hiện mang tính bước ngoặt này đã đưa GJ 3378b vào nhóm "siêu Trái Đất" dạng đá. Đây là nhóm hành tinh được đánh giá là có tiềm năng rất lớn trong việc hỗ trợ và hình thành sự sống.
Quỹ đạo hoàn hảo trong vùng sự sống
Bên cạnh khối lượng, các phép đo mới cũng chỉ ra hành tinh này hoàn thành một vòng quay quanh ngôi sao chủ trong vòng 21 ngày, nhanh hơn so với ước tính 25 ngày trước đó. Khoảng cách quỹ đạo mới này đã đưa GJ 3378b nằm trọn vẹn trong vùng có thể ở được (habitable zone) – khu vực có nhiệt độ vừa đủ để nước tồn tại ở dạng lỏng trên bề mặt, với điều kiện hành tinh sở hữu một bầu khí quyển phù hợp.Các số liệu phân tích cho thấy GJ 3378b nhận được lượng bức xạ bằng khoảng 90% lượng bức xạ mà Trái Đất nhận từ Mặt Trời. Đây được coi là tỷ lệ lý tưởng đối với một hành tinh có tiềm năng duy trì sự sống.
Thách thức từ bầu khí quyển
Mặc dù sở hữu những thông số rất hứa hẹn, các nhà khoa học vẫn chưa thể khẳng định chắc chắn liệu GJ 3378b có bầu khí quyển hay không.Các ngôi sao lùn đỏ thường có xu hướng phát ra những luồng bức xạ cực mạnh cùng gió sao dữ dội. Những yếu tố này có thể dễ dàng bào mòn hoặc thổi bay hoàn toàn bầu khí quyển của các hành tinh quay quanh chúng. Đây vẫn luôn là rào cản lớn nhất khi đánh giá khả năng tồn tại sự sống trên các hành tinh thuộc hệ sao lùn đỏ.
Hiện nay, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) đang tích cực nghiên cứu khí quyển của nhiều ngoại hành tinh đá bằng phương pháp quang phổ quá cảnh. Tuy nhiên, do GJ 3378b không đi qua phía trước ngôi sao chủ theo hướng quan sát từ Trái Đất, các nhà khoa học không thể áp dụng kỹ thuật này để kiểm tra khí quyển của nó.
Giới khoa học kỳ vọng phải chờ đến những năm 2040, khi Đài quan sát Habitable Worlds Observatory của NASA chính thức đi vào hoạt động, câu hỏi về bầu khí quyển của GJ 3378b mới tìm được lời giải đáp.
Dù vậy, nhóm nghiên cứu vẫn giữ thái độ lạc quan. GJ 3378b nằm ngay rìa khu vực chịu tác động mạnh nhất từ bức xạ của sao chủ, đồng nghĩa với việc nó có cơ hội cao đã tránh được những kịch bản khắc nghiệt nhất để bảo vệ bầu khí quyển của mình.
"Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là tìm kiếm các dấu hiệu sinh học", nhà thiên văn học Michael Endl tại Đại học Texas ở Austin (Mỹ), cho biết. "Điều chúng tôi thực sự muốn biết là liệu con người có cô đơn trong vũ trụ này hay không". Ông Endl cũng nhấn mạnh thêm rằng, việc phát hiện ra các hành tinh nằm gần Trái Đất sẽ mở ra cơ hội lớn hơn rất nhiều để nhân loại tìm thấy dấu vết của sự sống ngoài hành tinh trong tương lai.
