Lẫn đầu tiên quan sát được lõi của một hành tinh khí

Các nhà thiên văn học mới đây đã tìm thấy một loại vật chất chưa từng biết đến bao quanh một ngôi sao xa xôi.

Lõi hành tinh quay rất gần với ngôi sao mẹ của nó

Nó có thể là lõi của một hành tinh khí giống như Sao Mộc. Phát hiện mới này cung cấp cái nhìn mới mẻ, hứa hẹn về phần bên trong của một trong những hành tinh khí khổng lồ. Các hành tinh lớn có thể kể đến như Sao Mộc và Sao Thổ, có lõi rắn nằm dưới lớp vỏ dày chứa đầy khí hydro và heli.

Trước đây chúng là điều bí ẩn, chưa ai có thể quan sát rõ ràng về những lõi rắn này.

Thế nhưng vừa qua, các nhà khoa học đã công bố phát hiện mới về những khối đá, được cho là thuộc một hành tinh khổng lồ đã từng có tầng khí quyển dày đặc trong quá khứ trên tạp chí Nature.

Người đứng đầu nhóm nghiên cứu, tác giả David Armstrong, từ Đại học Warwick, và các cộng sự đã thực hiện một chương trình đặc biệt nhằm tìm kiếm các lõi hành tinh có trong dữ liệu của kính viễn vọng Tess.

"Kết quả vừa được công bố đến từ một trong những hành tinh chúng tôi chọn để quan sát", ông nói.

"Chúng tôi đã theo dõi nó bằng máy quang phổ Harps tại Chile và tiến hành đo đạc khối lượng của ngôi sao này. Nó rất lớn, lớn hơn rất nhiều so với những gì chúng tôi mong đợi. Do đó, chúng tôi bắt đầu đi tìm hiểu nguyên nhân, vì sao nó lại lớn như vậy."

Khi nhìn vật thể lần đầu, nhóm cho rằng nó có thể là một ngôi sao nhị phân. Tiến sĩ Armstrong giải thích: "Chúng tôi tiếp tục thu thập dữ liệu và nhận ra nó là một hành tinh - chỉ là một hành tinh có kích thước đặc biệt to lớn hơn so với thông thường".

Bán kính của nó lớn gấp khoảng 3.5 lần Trái Đất, nhưng về khối lượng, lại nặng hơn những 39 lần. Với kích thước này, hành tinh được kỳ vọng thành phần chủ yếu sẽ là các chất khí. Tuy nhiên, chủ yếu bề mặt nó lại là đá.

Tàu vũ trụ Tess được ra mắt vào năm 2018

Vật thể này được đặt tên là TOI 849 b, cách Trái Đất 730 năm ánh sáng, quay quanh một ngôi sao giống như mặt trời. Nó gần ngôi sao mẹ đến nỗi chỉ cần 18 giờ để hoàn thành quỹ đạo (tương đương một năm chỉ kéo dài 18 giờ) và nhiệt độ bề mặt lên tới 1,527 độ C.

Các nhà khoa học không chắc liệu khí quyển bị mất đi là do từng xảy ra một vụ va chạm trong quá khứ hay vốn dĩ lớp khí này chưa bao giờ tồn tại.

Nếu TOI 849 b từng là một hành tinh khí như sao Mộc, việc mất đi lớp khí bao quanh có thể đến từ các nguyên nhân như: sự gián đoạn thủy triều, khi hành tinh bị xé toạc do quay quá gần sao mẹ, hoặc một vụ va chạm với hành tinh khác vào cuối quá trình hình thành.

Nó hẳn đã có thể thành công trở thành một ngôi sao khí khổng lồ nếu như có khoảng trống trong đĩa khí (disc of gas) để bụi có thể thoát ra, hoặc giá mà nó hình thành muộn hơn, sau khi đĩa khí cạn kiệt vật chất.

Trao đổi với đài BBC, tiến sĩ Amstrong cho biết: "Tôi nghĩ một trong những manh mối lớn nhất là chúng tôi đã tìm ra một hành tinh bên trong "Hot Neptunian desert" - vùng không gian của những tham số, nơi thường chẳng mấy khi tìm thấy các hành tinh.", "Điều đó chỉ ra rằng có thể hành tinh này đã trải qua một sự tiến hóa bất thường. Theo tôi, nhiều khả năng nó từng có nhưng rồi lại mất đi bầu khí quyển... nhưng chúng ta cần thêm một số quan sát để có thể chắc chắn về giả định trên."

Những quan sát mới có thể giúp kiểm chứng ý tưởng về cách các hành tinh khí khổng lồ hình thành và phát triển. Giờ đây, nhờ sự kiện lần đầu tiên quan sát được hành tinh này, chúng ta có thể tin rằng vẫn còn nhiều hành tinh tương tự cũng đang tồn tại. Chúng ta có thể sẽ tìm thấy chúng và sẽ có cơ hội nhìn kỹ chúng.

Những hành tinh bên ngoài Hệ mặt trời đang mang mở ra cánh cửa nghiên cứu mới theo cách mà chúng ta hiện không thể làm với chính những hành tinh thuộc Hệ mặt trời.

Shirley theo BBC