Một nhóm các nhà thiên văn học nhiều quốc gia đã sử dụng kính thiên văn không gian Hubble của NASA và ESA để ước tính xem liệu có nước trên 7 hành tinh cỡ Trái Đất thuộc hệ TRAPPIST-1 hay không. Kết quả thu được gợi ý rằng các hành tinh phía ngoài của hệ này vẫn có thể cho phép sự tồn tại của một lượng nước nào đó.
Ngày 22 tháng 2 năm 2017, các nhà thiên văn học đã công bố phát hiện 7 hành tinh cỡ Trái Đất chuyển động trên quỹ đạo quanh một sao lùn cực lạnh có tên là TRAPPIST-1, cách chúng ta khoảng 40 năm ánh sáng. Đây là hệ hành tinh có nhiều hành tinh cỡ Trái Đất nhất từng được khám phá cho tới nay.
Nối tiếp khám phá đó, một nhóm nghiên cứu đa quốc gia đứng đầu bởi Vincent Bourrier ở Đài quan sát Đại học Genève (Thụy Sĩ) đã sử dụng thiết bị ghi hình quang phổ STIS thuộc kính thiên văn không gian Hubble để nghiên cứu lượng bức xạ tử ngoại (UV) thu được ở từng hành tinh riêng biệt của hệ.
"Bức xạ tử ngoại là một yếu tố quan trọng trong quá trình tiến hoá khí quyển của các hành tinh," Bourrier giải thích. "Cũng như việc tia tử ngoại phá vỡ các phân tử trong khí quyển của hành tinh chúng ta, tử ngoại phát ra từ một ngôi sao cũng phá vỡ phân tử hơi nước trong khí quyển các ngoại hành tinh để tách chúng thành hydro và oxy."
Trong khi tia tử ngoại năng lượng thấp làm phân tách các phân tử nước (một quá trình được gọi là quang phân - photodissociation) thì các tia tử ngoại có năng lượng cao hơn (gọi là các tia XUV) và tia X làm nóng tầng trên khí quyển của hành tinh, qua đó cho phép các sản phẩm của quá trình quang phân là hydro và oxy thoát ra. Hydro rất nhẹ, vì thế nó có thể thoát ra khỏi khí quyển của ngoại hành tinh và được phát hiện bởi kính Hubble. Nó trở thành chỉ số cho biết về lượng hơi nước trong khí quyển của ngoại hành tinh.
Lượng bức xạ tử ngoại phát ra từ TRAPPIST-1 đã quan sát được gợi ý rằng các hành tinh có thể đã mất một lượng nước rất lớn trong suốt lịch sử của chúng. Sự mất nước này xảy ra rõ rệt nhất đối với hai hành tinh trong cùng của hệ là TRAPPIST-1b và TRAPPIST-1c do chúng nhận được lượng bức xạ tử ngoại nhiều nhất.
"Kết quả của chúng tôi cho thấy sự thoát ra khỏi khí quyển này đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá của các hành tinh," Julien de Wit ở MIT (Viện công nghệ Massachusetts, Mỹ), một đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.
Các hành tinh phía trong có thể đã mất lượng nước tương đương với 20 lần các đại dương trên Trái Đất trong khoảng 8 tỷ năm qua. Tuy nhiên, các hành tinh phía ngoài của hệ, bao gồm các hành tinh e, f và g nằm trong vùng sống được thì mất ít nước hơn rất nhiều, có nghĩa là chúng vẫn có thể còn một lượng nước nhất định trên bề mặt.
Tốc độ mất nước do quá trình nêu trên cũng như tốc độ giải phóng nước do quá trình địa vật lý gợi ý rằng các hành tinh lớn hơn ở ngoài cùng của hệ cũng có thể giữ được nước. Mặc dù vậy, với dữ liệu và công nghệ kính thiên văn hiện nay, không có bất cứ kết luận cuối cùng nào có thể được khẳng định về sự tồn tại của nước trên bề mặt các hành tinh của TRAPPIST-1.
"Mặc dù kết quả của chúng tôi gợi ý rằng các hành tinh ngoài là những ứng viên hàng đầu cho việc tìm kiếm nước của kính thiên văn James Webb sắp đi vào hoạt động, vẫn cần có thêm các nghiên cứu lý thuyết và các quan sát bổ sung ở mọi bước sóng để xác định tính chất của các hành tinh TRAPPIST-1 và khả năng sống được của chúng." Bourrier nói.
L.C
Theo Science Daily
