Phía ban ngày của ngoại hành tinh này nóng đến mức nó chia đôi các phân tử hydro. Nhưng đừng quá lo lắng, vì chúng có thể tái tổ hợp sau khi di chuyển đến phía ban đêm mát mẻ hơn trên hành tinh.
Hành tinh KELT-9b được công bố lần đầu tiên vào năm 2017. Nó có khối lượng gần gấp ba lần Sao Mộc, quỹ đạo quanh ngôi sao chủ một ngày rưỡi và có nhiệt độ bề mặt lên đến 7.800 độ F (4.300 độ C). Với nhiệt độ cao kỷ lục đó, bề mặt hành tinh còn nóng hơn cả một số ngôi sao. Theo một nghiên cứu mới đây, phía ban ngày của hành tinh cũng đủ nóng để xé tan các phân tử hydro, điều mà các nhà thiên văn học đã quan sát gần đây.
Phân phối nhiệt đều đặn
Các nhà nghiên cứu, bao gồm Megan Mansfield từ Đại học Chicago, đã cố gắng tìm hiểu cách nhiệt được phân phối trên hành tinh xa xôi này. Vì vậy, họ theo dõi hành tinh một cách cẩn thận với Kính thiên văn Không gian Spitzer có độ phân giải cao.
Giống như nhiều hành tinh có quỹ đạo gần, KELT-9b bị khóa thủy chiều với sao chủ. Điều đó có nghĩa là một mặt của hành tinh luôn hướng về phía ngôi sao còn mặt kia luôn nằm trong bóng tối lạnh lẽo. Do vậy, khi hành tinh đi qua phía trước ngôi sao thì mặt tối của nó sẽ hướng về phía chúng ta. Và ngay trước và sau khi nó đi ngang qua đằng sau ngôi sao, chúng ta thoáng thấy mặt ban ngày của nó. (Điều này cũng giống như cách Mặt Trăng chuyển động quanh Trái Đất, với một mặt gần như luôn luôn hướng về phía chúng ta, mặt còn lại luôn hướng ra ngoài không gian).
Hiện tượng khóa thủy triều đối với KELT-9b nghĩa là hành tinh được “nấu chín” ở một bên, giống như một chiếc burger trên vỉ nướng mà bạn quên lật. Như bạn có thể dự đoán, nó đặc trưng cho kiểu hành tinh một phía hầu như luôn hướng về phía ngôi sao, do đó nóng hơn rất nhiều so với phía nằm trong bóng đêm vĩnh cửu. Và bằng cách sử dụng nhiệt độ của cả hai phía của KELT-9b khi nó quay quanh ngôi sao, các nhà thiên văn học có thể tạo ra bản đồ nhiệt 2D của hành tinh bị “nấu chín” không đều này.
Nhưng khi Mansfield và các đồng nghiệp quan sát KELT-9b, họ thấy rằng hai bên của hành tinh nhiệt độ chênh lệch ít hơn họ trông đợi. Mặt nóng thì hơi nóng, còn mặt lạnh thì ít lạnh hơn dự đoán. Hơn thế nữa, các nhà khoa học cho rằng điểm nóng nhất trên hành tinh xảy ra vào buổi trưa khi “Mặt Trời” của nó lên đỉnh đầu, tức là khi bề mặt của nó hướng thẳng về phía ngôi sao chủ. Nhưng trên thực tế, điểm nóng của KELT-9b lại nằm cách điểm dự đoán 20 độ về phía Đông của điểm giữa trưa, tức là điểm nóng tụt lại phía sau điểm dự đoán. "Không có mô hình nào của chúng tôi dự đoán được việc này", Mans Mansfield đã phát biểu trong một cuộc phỏng vấn với Astronomy.
Trên một số hành tinh, những cơn gió mạnh sẽ phân phối nhiệt, mang theo khí ấm từ mặt được chiếu sáng đến mặt nằm trong bóng tối lạnh hơn của hành tinh. Nhưng đối với KELT-9b, chức năng này được thực hiện chỉ khi gió trên hành tinh phải tham gia vào một cuộc “chạy đua” với tốc độ lên đến gần 150.000 dặm (tức 241.400 km) một giờ - một điều không thể xảy ra theo các định luật vật lý.
Giải thích
Thay vào đó, các nhà thiên văn học cho rằng sức nóng của ngôi sao gần đó đang xé tan các phân tử hydro trên mặt sáng của hành tinh, sau đó trôi dạt đến mặt tối của hành tinh và tại đây chúng được khôi phục lại. Dựa trên các mô hình, việc phân tách và tái hợp này giải thích cách mà nhiệt có thể được phân phối đều hơn, Mansfield giải thích.
Đối với các điểm nóng, các nhà thiên văn học ít chắc chắn hơn. Có thể là trên một hành tinh cực kỳ nóng như vậy, bầu khí quyển bị tích điện cao và từ trường đang cản trở dòng nhiệt. Nhưng từ trường nổi tiếng là khó mô hình hóa trong khí quyển, vì vậy cần thêm những nghiên cứu trước khi các nhà thiên văn học có thể hiểu đầy đủ về những gì họ nhìn thấy.
Mặc dù chưa tìm thấy hành tinh nào giống KELT-9b, nhưng có những hành tinh siêu nóng khác mà các nhà thiên văn học nghi ngờ về hóa học khí quyển do ảnh hưởng của sao chủ có thể xảy ra. Bằng cách có một lý giải hợp lý về trường hợp đặc biệt của KELT-9b, các nhà khoa học hy vọng sẽ hiểu rõ hơn về các trường hợp ít đặc biệt hơn mà họ có thể tìm thấy ở các hành tinh khác.
Phạm Thị Lý
Theo Astronomy
