Các nhà khoa học từ lâu đã có thể đo lường các chất hóa học trong bầu khí quyển của chúng ta với rất nhiều chi tiết — nhưng giờ đây, với sức mạnh của một chiếc kính viễn vọng rất tốt, các nhà thiên văn học có thể thu được những chi tiết tương tự cho các hành tinh cách xa hàng trăm năm ánh sáng.

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Canada và quốc tế đã trình bày chi tiết thành phần hóa học của bầu khí quyển của một hành tinh khổng lồ đang lao vút qua không gian cách chúng ta hơn 634 năm ánh sáng.

Hành tinh được đề cập, được gọi là WASP-76 b, là một hành tinh khí khổng lồ quay quanh một ngôi sao lớn trong chòm sao Song Ngư. Theo nghiên cứu mới, được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Nature, nó quay quanh ngôi sao của nó gần đến mức bản thân hành tinh này có thể lên tới 2000 độ C.

“Đây là nghiên cứu đầu tiên đo lường sự phong phú của các nguyên tố hóa học như niken, magiê và crom với độ chính xác cao trong bất kỳ hành tinh khổng lồ nào,” Mohamad Ali-Dib, Nhà khoa học nghiên cứu NYU Abu Dhabi từ Trung tâm Thiên văn, Hạt và Hành tinh và một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một thông cáo báo chí.

WASP-76 b không phải là một ngoại hành tinh mới được phát hiện — nghĩa là một hành tinh quay quanh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Nó được quan sát lần đầu tiên vào năm 2013. Tuy nhiên, nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn sâu hơn về những gì tạo nên sự tò mò giữa các vì sao này.

Việc biết các hóa chất tạo nên bầu khí quyển của các hành tinh không chỉ là một sự thật thú vị — chúng còn kể một câu chuyện về sự hình thành của hành tinh và các sự kiện lớn trong quá khứ của nó.

Trong trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy các hóa chất trong bầu khí quyển của WASP-76 b được biết đến là nguyên tố tạo đá và thường không được tìm thấy với số lượng này trong các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ. Sự phong phú của các nguyên tố tạo đá này khiến các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng WASP-76 b, quay quanh ngôi sao đơn độc của nó, có thể đã từng có một người hàng xóm bằng đá quay quanh nó.

Ali-Dib cho biết: “Sự sai lệch của các giá trị (hóa học) so với những gì được mong đợi khiến chúng tôi cho rằng WASP-76 b có thể đã nuốt chửng một hành tinh khác nhỏ hơn nhiều, một hành tinh có cùng thành phần hóa học của Sao Thủy.”

Nghiên cứu nêu chi tiết tổng số lượng phong phú của 11 nguyên tố hóa học trong khí quyển.

Các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy rằng các hóa chất liên tục thay đổi trong tầng khí quyển phía trên của WASP-76 b khi nhiệt độ thay đổi.

Khi hành tinh quay và di chuyển xung quanh ngôi sao của nó, các nguyên tố khác nhau trải qua sự thay đổi nhiệt độ đi kèm với ngày và đêm - bị quay lưng lại với ngôi sao và đối mặt với nó. Chúng nóng lên hoặc nguội đi tùy thuộc vào việc chúng có đối diện với ngôi sao hay không, nghĩa là có sự dịch chuyển liên tục qua chu kỳ ngưng tụ: các nguyên tố tạo thành khí và di chuyển lên lớp trên cùng của khí quyển, sau đó chuyển sang dạng lỏng và chìm sâu hơn vào các lớp bên trong của hành tinh khi chúng nguội đi.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng sự chuyển đổi từ chất khí sang chất lỏng này có thể rất đột ngột đối với một số nguyên tố tùy thuộc vào nhiệt độ ngưng tụ của chúng.

Một trong những điều thú vị về nghiên cứu này, được thực hiện bởi một nhóm quốc tế do Đại học Montréal đứng đầu, là những người khổng lồ khí cực nóng như WASP-76 b cho phép các nhà khoa học nghiên cứu các nguyên tố bên trong những người khổng lồ khí không đủ gần bề mặt của những hành tinh khí khổng lồ trong hệ mặt trời của chúng ta để nghiên cứu.

WASP-76 b ở gần ngôi sao của nó hơn khoảng 12 lần so với sao Thủy so với mặt trời của chúng ta. Trên WASP-76 b nóng đến mức các nguyên tố có thể hình thành đá chỉ tồn tại ở dạng khí, nhưng chúng ở tầng trên của khí quyển, nơi chúng ta có thể nghiên cứu chúng. Các hợp chất tương tự có thể được tìm thấy trong một hành tinh khí khổng lồ lạnh hơn như Sao Mộc, nhưng nếu có, thì chúng ở tầng khí quyển thấp hơn, gần trung tâm hành tinh hơn, nơi các nhà thiên văn học chưa thể phát hiện ra chúng.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu được ghi lại bởi thiết bị MAROON-X trên Kính viễn vọng Gemini-North, được thiết kế để khám phá các ngoại hành tinh và thu thập thông tin chi tiết về thành phần của chúng bằng cách phân tích ánh sáng.

© 2023 CTVNews.ca

Bản tiếng Việt của The Canada Life