Nghiên cứu dựa trên dữ liệu từ quan sát của Kính Thiên văn Không gian James Webb cho thấy một ngoại hành tinh chứa những đám mây cát kỳ lạ ở tầng cao của bầu khí quyển.
Mặc dù kính James Webb (JWST) có thể dành nhiều thời gian quan sát những vùng xa xôi nhất của vũ trụ sơ khai khi các thiên hà mới chỉ bắt đầu hình thành, nhưng nó cũng dành nhiều thời gian tập trung vào các đối tượng gần hơn - như khí quyển của các ngoại hành tinh trong thiên hà của chúng ta.
Một nhóm các nhà thiên văn học châu Âu đã sử dụng quan sát từ JWST để chi tiết hóa thành phần khí quyển của một ngoại hành tinh "mềm mại" ở khá gần, có tên là WASP-107b. Các nhà nghiên cứu tìm thấy hơi nước, lưu huỳnh đioxit và cả những đám mây cát silicat trong bầu khí quyển không ngừng chuyển động của ngoại hành tinh. Nghiên cứu mới này cũng có thể ảnh hưởng đến hiểu biết của chúng ta về đặc điểm hóa học của các hành tinh xa xôi.
WASP-107b là một trong những hành tinh có mật độ thấp nhất mà các nhà thiên văn từng biết tới, đến mức đôi khi nó được so sánh với một sao chổi. Hành tinh này có kích thước gần bằng Sao Mộc, nhưng khối lượng chỉ bằng 12%. WASP-107b cách Trái Đất khoảng 200 năm ánh sáng, và chỉ mất sáu ngày để đi hết một vòng quỹ đạo quanh sao mẹ. Sao mẹ này nguội hơn và nhẹ hơn Mặt Trời của chúng ta một chút.
Mật độ thấp của hành tinh, hay như các tác giả gọi là độ "mềm mại", cho phép các nhà thiên văn quan sát sâu vào khí quyển của nó gấp 50 lần so với những quan sát đạt được cho các hành tinh đặc hơn như Sao Mộc.
Phát hiện ban đầu về lưu huỳnh đioxit (thứ phát ra loại khi bạn châm lửa bằng một que diêm) làm ngạc nhiên các nhà thiên văn. Điều này là do sao mẹ của WASP-107b phát ra một phần nhỏ các photon ánh sáng năng lượng cao, và nhờ mật độ thấp của hành tinh nên những photon này có thể xuyên sâu vào bầu khí quyển của WASP-107b, gây ra các phản ứng hóa học tạo ra lưu huỳnh đioxit.
Ngoài lưu huỳnh đioxit, các nhà thiên văn cũng nhận thấy sự hiện diện của các đám mây ở độ cao lớn được tạo thành từ các hạt silicat mịn - chính là những hạt cát mịn bạn vẫn thường gặp hàng ngày.
Các nhà nghiên cứu cho rằng những đám mây cát này hình thành theo cách tương tự như hơi nước và mây trên Trái Đất, chỉ khác là ở đây, mưa cát dội xuống bề mặt hành tinh. Khi các giọt mưa cát ngưng tụ và rơi xuống, chúng gặp các lớp nóng trong khí quyển hành tinh, nơi chúng trở thành hơi silicat và được di chuyển lên trên nơi chúng ngưng tụ lại để hình thành mây một lần nữa.
"JWST đang làm nên một cuộc cách mạng trong việc đặc tính hóa các ngoại hành tinh, cung cấp cái nhìn chưa từng có với tốc độ đáng kinh ngạc," Leen Decin từ Đại học Công giáo Leuven ở Bỉ nói trong một thông cáo báo chí.
"Phát hiện về những đám mây cát, nước, và lưu huỳnh đioxit trên ngoại hành tinh mềm mại này là một cột mốc quan trọng. Nó thay đổi hiểu biết của chúng ta về sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh, và giúp chúng ta hiểu hơn về chính Hệ Mặt Trời," ông nói thêm.
Quan sát được thực hiện bằng cách sử dụng máy ảnh trung hồng ngoại (MIRI) của JWST, một dạng máy quang phổ có thể nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh ở bước sóng trung hồng ngoại. Phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature vào thứ Tư tuần trước (ngày 15 tháng 11).
Bryan
Theo Space.com
