Với việc những thiết bị như kính Hubble, TESS hay Kepler tiếp tục cung cấp thông tin chi tiết về tính chất của các ngoại hành tinh, các nhà khoa học đang có thêm khả năng để chắp nối các thông tin và qua đó biết được các hành tinh đó trông ra sao, chúng được tạo thành từ những gì, và liệu rằng chúng có sống được hay thậm chí đang có sự sống hay không.
Trong một nghiên cứu mới đã được công bố gần đây trên Planetary Science Journal (Tạp chí Khoa học hành tinh), một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học bang Arizona (ASU) và Đại học Chicago đã phát hiện ra rằng một số ngoại hành tinh giàu carbon khi ở điều kiện phù hợp có thể đã được tạo thành từ kim cương và silica.
"Những ngoại hành tinh này không giống bất cứ thứ gì trong Hệ Mặt Trời của chúng ta," tác giả chính của nghiên cứu là Harrison Allen-Sutter ở ASU cho biết.
Sự hình thành của các hành tinh kim cương
Khi các ngôi sao và hành tinh hình thành, chúng có cùng nguồn gốc là các đám mây khí, vì thế thành phần cơ bản của chúng là giống nhau. Một ngôi sao với tỷ lệ carbon-oxy thấp sẽ có những hành tinh như Trái Đất, với thành phần chứa nhiều silicat và oxit còn hàm lượng kim cương thì rất nhỏ (với Trái Đất, kim cương chỉ chiếm 0,001%).
Nhưng các ngoại hành tinh ở quanh các sao có tỷ lệ carbon-oxy cao hơn Mặt Trời thì có nhiều khả năng là các hành tinh giàu carbon. Allen-Sutter và các đồng tác giả là Emily Garhart, Kurrt Leinenweber và Dan Shim ở ASU, cùng với Vitali Prakapenka và Eran Greenberg ở Đại học Chicago, đã đưa ra giả thuyết rằng những ngoại hành tinh giàu carbon này có thể chuyển hóa thành kim cương và silicat, nếu nước có mặt thì nó sẽ tạo nên hành tinh giàu kim cương.
Đe kim cương và tia X
Để kiểm tra giả thuyết này, nhóm nghiên cứu cần mô phỏng lại phần trong của các ngoại hành tinh giàu carbon bằng cách sử dụng nhiệt độ và áp suất rất cao. Để làm được điều đó, họ sử dụng các tấm đe kim cương (DAC) áp suất cao ở Phòng thí nghiệm vật liệu Trái Đất và hành tinh của Shim.
Đầu tiên, họ nhúng silicon carbide (silic carbua) vào nước và nén mẫu đó giữa hai tấm kim cương tới áp suất cực cao. Tiếp đó, để theo dõi phản ứng giữa silicon carbide và nước, họ tiến hành đốt nóng bằng laser ở Phòng thí nghiệm quốc gia Argonna ở Illinois và thực hiện các phép đo bằng tia X khi laser làm nóng mẫu vật chất ở áp suất cao.
Như họ dự đoán, với nhiệt độ và áp suất cao, silicon carbide phản ứng với nước và tạo thành kim cương và silica.
Khả năng sinh sống
Tới nay, chúng ta chưa tìm thấy sự sống ở các hành tinh khác, nhưng việc tìm kiếm vẫn tiếp diễn. Các nhà khoa học hành tinh và các nhà sinh học thiên văn đang sử dụng những công cụ tinh vi cả trong không gian và trên Trái Đất để tìm kiếm các hành tinh có những tính chất phù hợp và vị trí thích hợp quanh các ngôi sao để sự sống có thể tồn tại.
Tuy nhiên, đối với các hành tinh giàu carbon được tập trung trong nghiên cứu này, có lẽ chúng không có các tính chất cần thiết cho sự sống.
Trong khi Trái Đất có hoạt động địa chất (một chỉ số quan trọng cho khả năng sinh sống), kết quả của nghiên cứu này cho thấy các hành tinh giàu carbon rất khó có được hoạt động địa chất và việc đó có thể khiến thành phần khí quyển không thể phù hợp cho sự sống. Khí quyển là cực kỳ quan trọng cho sự sống vì nó cho chúng ta không khí để thở, bảo vệ chúng ta khỏi những đe dọa từ không gian, và thậm chí gây ra áp suất để cho phép nước có thể lỏng.
"Bất kể có khả năng sống được hay không, đây là một bước bổ sung để giúp chúng ta hiểu và xác định chính xác phân loại chính xác các quan sát đang ngày càng được đẩy mạnh về các ngoại hành tinh," Allen-Sutter nói. "Càng biết thêm nhiều, chúng ta càng có thể giải thích tốt hơn dữ liệu mới từ những nhiệm vụ tương lai như kính thiên văn không gian Jaems Webb và kính thiên văn không gian Nancy Grace Roman để hiểu hơn về các thế giới nằm xa hơn Hệ Mặt Trời."
R.T
Theo Science Daily
