Các nhà thiên văn đã phát hiện một thế giới đại dương mới bên ngoài Hệ Mặt Trời, có quỹ đạo cực kỳ gần ngôi sao chủ. Điều đó có nghĩa là ngoại hành tinh này đang ở trong tình thế “nước sôi lửa bỏng”, theo cả nghĩa đen lẫn nghĩa bóng.
Ngoại hành tinh này có quỹ đạo quanh ngôi sao HD 176071, cách chúng ta khoảng 335 năm ánh sáng. Nó có kích thước lớn gấp khoảng 2,5 lần Trái Đất nhưng khối lượng lớn gấp khoảng 8,5 lần hành tinh của chúng ta. Điều đó cho thấy các nhà khoa học ước tính hành tinh này chứa khoảng 50% nước. Với khoảng cách tới ngôi sao chủ chưa đến 2,3 triệu km (khoảng 1,6% khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời) và một năm chỉ kéo dài 14 giờ, HD 176071 b là một ví dụ hiếm gặp về “thế giới nước nóng”.
Khoảng cách cực gần với sao chủ khiến hành tinh này chịu lực triều cực mạnh. Những lực này đang đẩy hành tinh HD 176071 b vào một cuộc chạm trán chết chóc diễn ra nhanh chóng và không thể tránh khỏi, dẫn đến việc cuối cùng nó sẽ bị ngôi sao chủ nuốt chửng một cách dữ dội.
Ngoại hành tinh này cũng là một cư dân hiếm hoi của khu vực mà các nhà khoa học gọi là “Sa mạc Hải Vương”, thuật ngữ mô tả sự khan hiếm của những hành tinh có kích thước tương đương Sao Hải Vương có quỹ đạo rất gần các ngôi sao chủ. Nguyên nhân được cho là bức xạ dữ dội từ ngôi sao đã tước đi các lớp khí của hành tinh, khiến chúng co nhỏ lại. Tuy nhiên, HD 176071 b dường như đi ngược lại giả thuyết này, bởi hành tinh nước này sở hữu một bầu khí quyển năng động đáng ngạc nhiên và chưa bị tước mất.
“Khi so sánh dữ liệu lịch sử từ kính thiên văn không gian Kepler với các quan sát mới của TESS (Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh) được thực hiện sáu năm sau đó, chúng tôi nhận thấy một sự dịch chuyển pha bất ngờ trong sự biến thiên của ánh sáng phản xạ,” trưởng nhóm nghiên cứu Sylvain N. Breton thuộc Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Italy (INAF) cho biết trong một tuyên bố.
“Điều này cho chúng ta biết rằng chúng ta không quan sát một bức ảnh tĩnh, mà là một bầu khí quyển sống động và biến đổi, trong đó những đám mây dày đặc, có độ phản xạ cao hình thành, tiến hóa và di chuyển dọc theo những vùng lạnh nhất của hành tinh.”
Đó không phải là điều phi thường duy nhất ở HD 176071 b. Cách ngoại hành tinh đại dương này được phát hiện ban đầu cũng khá đặc biệt.
Thế giới đại dương này không đi qua phía trước ngôi sao chủ
Hiện tại, danh mục các ngoại hành tinh đã được xác nhận của NASA có hơn 6.000 hành tinh, cùng hàng nghìn thế giới khác bên ngoài Hệ Mặt Trời đang chờ được xác nhận. Phần lớn trong số này được phát hiện khi chúng đi qua phía trước ngôi sao chủ và gây ra sự sụt giảm rất nhỏ trong lượng ánh sáng từ ngôi sao đó truyền tới chúng ta. Đây là phương pháp quá cảnh, một phương pháp phát hiện ngoại hành tinh.
Do đó, phương pháp quá cảnh đòi hỏi hành tinh phải đi qua giữa ngôi sao chủ và Trái Đất. Như bạn có thể hình dung, đây là một sự sắp xếp hình học rất thuận lợi để các nhà thiên văn phát hiện những hành tinh mới. Phần lớn các hành tinh đã biết trong thiên hà Milky Way không có sự sắp xếp như vậy.
“Phần lớn các hành tinh trong vũ trụ không bao giờ đi qua phía trước ngôi sao của chúng theo góc nhìn từ Trái Đất, khiến chúng gần như vô hình,” Breton cho biết.
HD 176071 b là một thế giới như vậy, gặp trở ngại về mặt hình học này, vì thế Breton và các cộng sự phải sử dụng một phương pháp khéo léo để phát hiện thế giới nước này.
Sơ đồ minh họa cách thức hoạt động của phương pháp quá cảnh trong việc phát hiện ngoại hành tinh. (Nguồn: NASA)
Nhóm nghiên cứu vẫn sử dụng ánh sáng từ sao chủ của HD 176071 b để phát hiện ngoại hành tinh, nhưng thay vào đó tìm kiếm những biến động cực nhỏ về độ sáng do ánh sáng từ ngôi sao phản xạ trên hành tinh gây ra. HD 176071 b bị khóa thủy triều, nghĩa là nó có một “mặt ban ngày” vĩnh viễn hướng về phía ngôi sao và một “mặt ban đêm” vĩnh viễn hướng ra không gian. Những biến thiên về độ sáng xuất hiện vì có lúc mặt đêm của hành tinh hướng về phía chúng ta, trong khi ở những thời điểm khác, các thiết bị của chúng ta quan sát được mặt ngày của nó.
“Nhờ bộ dữ liệu thu được bằng thiết bị HARPS-N trên Kính thiên văn Quốc gia Galileo, chúng tôi đã vượt qua được trở ngại hình học này: bằng cách đo với độ chính xác cực cao sự biến đổi của ánh sáng phản xạ từ hành tinh trong suốt quỹ đạo của nó, chúng tôi không chỉ có thể phát hiện những thế giới khó quan sát này mà còn bắt đầu xác định các đặc điểm về cấu trúc và bầu khí quyển của chúng, mở ra một cánh cửa quan trọng để nghiên cứu những nhóm hành tinh trước đây gần như không thể tiếp cận,” Breton cho biết.
Việc phát hiện HD 176071 b cho thấy các kỹ thuật thiên văn hiện nay đã đủ tinh vi để xác định đặc điểm bầu khí quyển và cấu trúc bên trong của những thế giới bên ngoài Hệ Mặt Trời. Đây là một bước tiến lớn trong việc phát hiện những thế giới không nằm giữa Trái Đất và ngôi sao chủ của chúng.
Nghiên cứu của nhóm được công bố vào thứ Ba (25/08/2026) trên tạp chí Astronomy & Astrophysics.
Nguyễn Đình Nam
Theo Space
