Phát hiện thành công đầu tiên về khí trong khí quyển của một ngoại hành tinh thuộc nhóm "siêu Trái Đất" tiết lộ sự có mặt của hydro và heli, nhưng không có hơi nước. Hành tinh kì lạ này, 55 Cancri e, hay còn được biết đến với cái tên là “Janssen”, có khối lượng gấp 8 lần Trái Đất và trước đây được gọi là “hành tinh kim cương” bởi các mô hình dựa theo khối lượng và bán kính của nó đã dẫn một số nhà thiên văn tới suy đoán rằng bên trong nó giàu cacbon. Hiện nay, sử dụng kĩ thuật xử lý mới để xử lí dữ liệu từ kính thiên văn không gian Hubble của NASA/ESA, một nhóm các nhà nghiên cứu châu Âu dẫn đầu bởi UCL (University College London) đã có thể nghiên cứu khí quyển của 55 Cancri e một cách chi tiết chưa từng có. Các kết quả được công bố trong tạp chí Astrophysical.
“Đây là một kết quả rất thú vị bởi đây là lần đầu tiên chúng ta có thể tìm thấy dấu hiệu của quang phổ cho thấy những khí nào hiện diện trong khí quyển của một siêu Trái Đất”, Angelos Tsiaras, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại UCL, người đã phát triển kĩ thuật phân tích cùng với các đồng nghiệp là tiến sĩ Ingo Waldmann và Marco Rocchetto thuộc khoa Vật lý và Thiên văn học của UCL, cho biết. “Phân tích của chúng tôi về khí quyển của 55 Cancri e gợi ý rằng hành tinh này đã giữ lại được một lượng đáng kể hydro và heli từ tinh vân mà nó được hình thành trong đó”.
Các siêu Trái Đất được cho là loại hành tinh phổ biến nhất trong thiên hà chúng ta và chúng được gọi với cái tên như vậy bởi chúng có khối lượng lớn hơn Trái Đất nhưng vẫn nhỏ hơn nhiều các hành tinh khí khổng lồ trong Hệ Mặt Trời. Camera Trường Rộng 3 (WFC3) của Hubble đã từng được dùng để khảo sát khí quyển của hai siêu Trái Đất, nhưng không một đặc điểm của quang phổ nào được tìm thấy trong các nghiên cứu trước đây. 55 Cancri e có một năm dài 18 giờ và nhiệt độ bề mặt được cho là lên tới khoảng 2000 độ C. Hành tinh này nằm trong một hệ mặt trời với ngôi sao trung tâm là 55 Cancri, còn được biết đến với cái tên là “Copernicus”, là một ngôi sao thuộc chòm sao Cancer cách Trái Đất 40 năm ánh sáng. Bởi vì 55 Cancri là một ngôi sao sáng nên nhóm nghiên cứu có thể sử dụng các kĩ thuật phân tích mới để thu được thông tin về các hành tinh đồng hành của nó.
Hình ảnh mô phòng trên máy tính
Các quan sát được thực hiện bằng việc quét WFC3 rất nhanh qua ngôi sao để thu được một số quang phổ. Bằng việc kết hợp các quan sát này và xử lí thông qua phần mềm phân tích trên máy tính, các nhà nghiên cứu đã có thể tìm được những dấu hiệu của quang phổ 55 Cancri e bị hòa vào trong ánh sáng của ngôi sao.
“Kết quả này đã mang đến cái nhìn đầu tiên vào trong khí quyển của một siêu Trái Đất. Hiện tại chúng ta đã có những manh mối chẳng hạn như hành tinh này bây giờ trông như thế nào, có thể nó đã hình thành và tiến hóa ra sao, và điều này có ý nghĩa quan trọng đối với 55 Cancri e cũng như các siêu Trái Đất khác”, giáo sư Professor Giovanna cũng từ UCL cho biết.
Một điều thú vị là, dữ liệu cũng gợi ý rằng có dấu hiệu của hydro xianua, một nhân tố làm cho khí quyển giàu cacbon.
“Lượng hydro xianua như vậy sẽ cho thấy một khí quyển với tỉ lệ rất cao cacbon cho đến oxy”, theo Tiến sĩ Olivia Venot, đến từ Đại học Leuven, Bỉ, người đã phát triển mô hình hóa học khí quyển của 55 Cancri e ủng hộ cho phân tích của các quan sát.
“Nếu sự có mặt của hydro xianua và các phân tử khác được xác nhận trong vài năm tới bởi thế hệ tiếp theo của kính thiên văn hồng ngoại, nó sẽ ủng hộ cho lý thuyết cho rằng hành tinh này thực sự giàu cacbon và là một nơi rất kì lạ”, giáo sư Jonathan Tennyson nói. “Mặc dù, hydro xianua hay axit xyanhyđric là chất rất độc, do vậy có lẽ đây không phải là hành tinh mà tôi muốn sống ở đó!”.
Hoàng Gia Linh
Theo Science Daily
