Giống như các thám tử nghiên cứu các dấu vân tay để tìm thủ phạm, các nhà khoa học sử dụng hai kính thiên văn không gian Hubble và Spitzer để xác định những "dấu vân tay" của nước trong khí quyển của một ngoại hành tinh nóng rực với khối lượng cỡ Sao Thổ nằm cách chúng ta khoảng 700 năm ánh sáng. Và, họ đã thấy rất nhiều nước. Thực tế, hành tinh WASP-39b này có lượng nước gấp 3 lần Sao Thổ.
Theo các nhà nghiên cứu, mặc dù không có hành tinh nào như thế trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, WASP-39b mang lại những cái nhìn mới về việc cách mà các hành tinh hình thành.
Ngoại hành tinh này quả thật độc đáo, nó nhấn mạnh thực tế rằng các nhà thiên văn học càng càng tìm hiểu về sự phức tạp của các thế giới khác, càng có thêm nhiều điều cần tìm hiểu về nguồn gốc của chúng. Quan sát mới nhất này là một bước tiến lớn trong việc xác định tính chất của những thế giới này. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã dự đoán được việc có nước, họ vẫn ngạc nhiên bởi lượng nước mà họ tìm thấy trên "Sao Thổ nóng" này.
Vì WASP-39b có quá nhiều nước so với hành tinh "đeo nhẫn" của chúng ta, nó hẳn phải được hình thành theo cách khác. Lượng nước đó gợi ý rằng hành tinh này thực ra đã phát triển ở cách rất xa sao mẹ của nó, nơi mà nó bị bắn phá dữ dội bởi vật chất dạng băng. WASP-39b có thể có một lịch sử tiến hóa đáng chú ý khi mà nó đã di chuyển vào trong, thực hiện một chuyến hành trình lớn qua hệ hành tinh chứa nó và có lẽ còn xóa sổ nhiều vật thể dạng hành tinh trên đường đi của nó.
Người đứng đầu nhóm nghiên cứu là Hannah Wakeford ở Viện khoa học kính thiên văn không gian tại Baltimore, Maryland (Mỹ) và Đại học Exeter tại Devon (Anh) giải thích: "Chúng ta cần nhìn ra phía ngoài để từ đó hiểu về chính hệ Mặt Trời của chúng ta. Nhưng các ngoại hành tinh đang cho chúng ta thấy rằng các hành tinh hình thành phức tạp hơn và lộn xộn hơn chúng ta từng nghĩ. Và điều đó thật tuyệt!"
Wakeford và nhóm của bà đã phân tích được thành phần khí quyển của ngoại hành tinh này. Nó có khối lượng tương đương với Sao Thổ nhưng lại có rất nhiều điểm khác biệt. Bằng cách phân tách ánh sáng đi qua khí quyển của hành tinh ra các màu thành phần, nhóm nghiên cứu tìm thấy bằng chứng rõ ràng của nước. Nước đã được phát hiện dưới dạng hơi trong khí quyển.
Sử dụng hai kính Hubble và Spitzer, nhóm nghiên cứu đã thu được quang phổ hoàn chỉnh nhất của khí quyển một ngoại hành tinh có thể thực hiện với công nghệ hiện nay.
"WASP-39b cho thấy các ngoại hành tinh có thể có thành phần rất khác so với các hành tinh trong Hệ Mặt Trời," đồng tác giả David Sing ở Đại học Exeter cho biết. "Hi vọng rằng sự phong phú mà chúng ta thấy ở các ngoại hành tinh này sẽ mang lại những manh mối để xác định rõ mọi cách khác nhau mà một hành tinh có thể hình thành và tiến hóa."
Nằm ở hướng của chòm sao Virgo, WASP-39b chuyển động quanh một ngôi sao dạng Mặt Trời có tên là WASP-39 với chu kỳ 4 ngày. Ngoại hành tinh này nằm cách ngôi sao của nó gần gấp 20 lần sao với khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời. Nó bị khóa triều, có nghĩa là nó luôn hướng cùng một mặt về phía ngôi sao.
Nhiệt độ ở mặt ban ngày của hành tinh này lên tới 776,7 độ C. Những cơn gió mạnh đưa nhiệt từ mặt ban ngày đi khắp hành tinh, giữ cho mặt ban đêm cũng nóng gần như thế. Mặc dù được gọi là "Sao Thổ nóng", WASP-39b không có vành đai. Thay vào đó, nó có một khí quyển không hề có những đám mây ở độ cao lớn, cho phép Wakeford và nhóm của bà nhìn sâu vào nó.
Trong tương lai, Wakeford hi vọng sẽ sử dụng kính thiên văn không gian James Webb (bắt đầu hoạt động từ năm 2019) để có được quang phổ hoàn chỉnh hơn của ngoại hành tinh này. Kính James Webb sẽ mang lại thông tin về carbon trong khí quyển - thứ hấp thụ ánh sáng ở bước sóng hồng ngoại dài hơn so với bước sóng mà Hubble có thể quan sát. Nắm được lượng carbon và oxy trong khí quyển, các nhà khoa học có thể tìm hiểu nhiều hơn về cách mà hành tinh này hình thành.
R.T
Theo NASA
