Khi các ngôi sao già đi, chúng giãn nở ra. Điều này là tin xấu cho các hành tinh có quỹ đạo gần sao mẹ của chúng, theo một nghiên cứu mới được công bố trong tháng này trên Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nghiên cứu cho thấy các hành tinh ở gần sao nhất, đặc biệt là những hành tinh có chu kỳ quỹ đạo chỉ 12 ngày hoặc ngắn hơn, có nguy cơ cao bị kết liễu bởi chính ngôi sao của mình.
Ý tưởng rằng một ngôi sao đang chết có thể nuốt chửng hoặc phá hủy các hành tinh xung quanh không phải là điều mới mẻ, nhưng chưa có nhiều khảo sát chi tiết về quá trình cụ thể mà điều đó xảy ra, hoặc các giai đoạn nào trong vòng đời của một ngôi sao khiến hành tinh có nguy cơ cao nhất. Trong nghiên cứu mới, các nhà thiên văn đã khảo sát mẫu gồm hơn 400.000 ngôi sao thuộc giai đoạn "hậu dãy chính" (tức là đã qua thời gian phát sáng kéo dài chiếm phần lớn vòng đời của chúng) để xác định liệu có thể phát hiện sự suy giảm về số lượng hành tinh có quỹ đạo quanh những ngôi sao già này hay không. Và họ đã phát hiện ra điều đó.
Sử dụng dữ liệu từ vệ tinh TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite / vệ tinh khảo sát ngoại hành tinh bằng phương pháp quá cảnh), nhóm nghiên cứu đã phát hiện 130 hành tinh có quỹ đạo gần sao mẹ, trong đó có 33 hành tinh ứng viên mới được phát hiện.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng các hành tinh khí khổng lồ có quỹ đạo gần sao già xuất hiện với tần suất khoảng 0,28%. Đối với những ngôi sao vừa mới bước vào giai đoạn hậu dãy chính, tỉ lệ này là khoảng 0,35%, nhưng con số này giảm xuống chỉ còn khoảng 0,11% đối với những ngôi sao già nhất trong quần thể, tức là những sao đã bước vào pha sao khổng lồ đỏ. Nói cách khác, quá trình lão hóa của sao đang tiêu diệt các hành tinh.
“Đây là bằng chứng mạnh mẽ cho thấy khi các ngôi sao rời khỏi dãy chính, chúng có thể nhanh chóng khiến các hành tinh quanh chúng rơi vào sao và bị phá hủy. Chủ đề này đã được tranh luận và lý thuyết hóa trong thời gian dài, nhưng giờ đây chúng ta có thể thấy rõ tác động của nó và đo lường được ở quy mô quần thể sao lớn,” tác giả chính Edward Brant từ University College London và Đại học Warwick cho biết. “Chúng tôi đã kỳ vọng sẽ thấy hiệu ứng này, nhưng vẫn ngạc nhiên trước khả năng của các ngôi sao trong việc ‘nuốt’ các hành tinh gần chúng như vậy.”
Dữ liệu cho thấy chu kỳ quỹ đạo càng ngắn thì khả năng bị phá hủy của hành tinh càng cao. Lực triều giữa ngôi sao và hành tinh khí khổng lồ (tương tự như lực thủy triều giữa Trái Đất và Mặt Trăng) khiến cho quỹ đạo của hành tinh dần suy giảm, cuối cùng xoắn vào trong và bị tiêu diệt. Ngoài ra, các lực này cũng có thể xé toạc các hành tinh khí khổng lồ - một kết cục cũng không kém phần thảm khốc.
Mặt Trời của chúng ta được dự đoán sẽ bước vào giai đoạn hậu dãy chính trong khoảng 5 tỷ năm nữa. Triển vọng sống sót của Trái Đất tốt hơn các hành tinh có quỹ đạo gần như Sao Thủy hay Sao Kim, nhưng vẫn sẽ là rất khắc nghiệt.
“Trái Đất chắc chắn an toàn hơn các hành tinh khí khổng lồ trong nghiên cứu của chúng tôi, vì chúng ở gần sao mẹ hơn nhiều. Tuy nhiên, chúng tôi chỉ mới xem xét giai đoạn đầu tiên của pha hậu dãy chính, tức là một đến hai triệu năm đầu, và các ngôi sao còn nhiều giai đoạn tiến hóa nữa phía trước,” đồng tác giả Vincent Van Eylen từ University College London cho biết. “Không giống như các hành tinh khí khổng lồ biến mất trong nghiên cứu, bản thân Trái Đất có thể sống sót qua giai đoạn sao khổng lồ đỏ của Mặt Trời. Nhưng sự sống trên Trái Đất thì có lẽ là không.”
Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ cải thiện hiểu biết của chúng ta về quá trình hành tinh bị phá hủy quanh các sao già bằng sứ mệnh PLATO, dự kiến được phóng vào cuối năm 2026. Với khả năng phát hiện hành tinh vượt trội, PLATO sẽ cho phép họ khảo sát cả những sao trong giai đoạn sao khổng lồ đỏ muộn hơn so với các ngôi sao mà TESS đã quan sát.
Bryan
Theo Universetoday
