Các nhà khoa học đã phát hiện ra một ngoại hành tinh với bầu khí quyển không có mây, đánh dấu một bước đột phá quan trọng trong việc hoàn thiện hơn hiểu biết về các hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, do Tiến sĩ Nikolay Nikolov từ Đại học Exeter đứng đầu, đã phát hiện ra rằng bầu khí quyển của 'Sao Thổ nóng' WASP-96b không có mây.
Sử dụng kính VLT 8,2m của châu Âu đặt tại Chile, nhóm nghiên cứu đã nghiên cứu khí quyển của WASP-96b khi hành tinh này đi qua phía trước ngôi sao chủ của nó. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu đo được sự giảm ánh sáng của ngôi sao do hành tinh và bầu khí quyển của nó gây ra, và do đó xác định được thành phần khí quyển của hành tinh này.
Cũng giống như dấu vân tay của mỗi người là duy nhất, các nguyên tử và phân tử có một đặc tính quang phổ duy nhất có thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện của chúng trong các thiên thể. Quang phổ của WASP-96b cho thấy 'dấu vân tay' hoàn chỉnh của natri, chỉ có thể quan sát được khi khí quyển không có mây.
Các kết quả đã được công bố trên tạp chí nghiên cứu Nature vào ngày 7 tháng 5 năm 2018.
WASP-96b là một hành tinh khí khổng lồ điển hình với nhiệt độ 1.300 K, có khối lượng tương đương khối lượng Sao Thổ và vượt quá kích thước Sao Mộc 20%. Hành tinh này chuyển động quanh một ngôi sao dạng Mặt Trời cách chúng ta 980 năm ánh sáng ở hướng của chòm sao Phoenix, khoảng giữa hai ngôi sao rất sáng ở phía nam là Fomalhaut (α Piscis Austrini) và Achernar (α Eridani).
Từ lâu người ta đã dự đoán rằng natri tồn tại trong khí quyển của các ngoại hành tinh khí khổng lồ, và nếu bầu khí quyển không có mây, nó sẽ tạo ra quang phổ tương tự như hình dạng của một chiếc lều cắm trại.
Nikolay Nikolov, tác giả chính và đến từ Đại học Exeter cho biết: "WASP-96b là ngoại hành tinh duy nhất có vẻ hoàn toàn không có mây và cho thấy dấu hiệu rõ ràng của natri, khiến cho nó trở thành một mẫu điển hình cho đặc điểm này. Cho đến nay, quang phổ natri được tìm thấy hoặc là một đỉnh rất hẹp hoặc là hoàn toàn không có. Điều này là do đặc điểm 'hình lều' chỉ có thể đến từ sâu trong khí quyển các hành tinh, và ở hầu hết các hành tinh thì các đám mây đều có mặt và che mất."
Mây và sương mù được biết là tồn tại trong một số hành tinh nóng nhất và lạnh nhất Hệ Mặt Trời và cũng như nhiều ngoại hành tinh. Sự có mặt hay vắng mặt của các đám mây và khả năng cản ánh sáng đóng một vai trò quan trọng đối với tổng năng lượng dự trữ trong bầu khí quyển các hành tinh.
"Rất khó để dự đoán bầu khí quyển nóng nào sẽ có những đám mây dày. Bằng cách theo dõi toàn bộ các dạng khí quyển, từ rất nhiều mây đến gần như không có mây như WASP-96b, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về cấu tạo của những đám mây này” - Giáo sư Jonathan J. Fortney, nhà nghiên cứu, đồng tác giả, có trụ sở tại Phòng thí nghiệm Other Worlds (OWL) tại Đại học California, Santa Cruz (UCSC) cho biết.
Dấu hiệu của natri được tìm thấy ở WASP-96b cho thấy bầu khí quyển của nó không có mây. Quan sát cho phép nhóm nghiên cứu đo được lượng natri trong khí quyển của hành tinh, tìm ra các mức tương tự với các mức được tìm thấy trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.
"WASP-96b cũng sẽ cung cấp cho chúng tôi một cơ hội độc nhất để xác định sự phong phú của các phân tử khác, như nước, carbon monoxide và carbon dioxide với các quan sát trong tương lai", đồng tác giả Ernst de Mooij từ Đại học Dublin City nói thêm.
Natri là nguyên tố phổ biến thứ bảy trong vũ trụ. Trên Trái Đất, các hợp chất của natri như muối mang đến vị mặn cho nước biển và màu trắng của muối ở các sa mạc. Trong đời sống động vật, natri được biết tới như cơ chế điều hòa hoạt động của tim và chuyển hóa chất. Natri cũng được sử dụng trong công nghệ, chẳng hạn như trong đèn đường natri-hơi, nơi nó tạo ra ánh sáng màu vàng cam.
Nhóm nghiên cứu đang hướng mục tiêu vào dấu hiệu của các thành phần khí quyển khác, chẳng hạn như nước, carbon monoxide và carbon dioxide với kính thiên văn không gian Hubble và James Webb cũng như các kính thiên văn mặt đất.
Minh Phương
Theo Science Daily
