Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA đã ghi lại được bằng chứng rõ ràng đầu tiên về carbon dioxide trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh, một hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Ngoại hành tinh, WASP-39b, là một hành tinh khí nóng khổng lồ quay quanh một ngôi sao giống như mặt trời cách Trái đất 700 năm ánh sáng và là một phần của nghiên cứu lớn hơn của Webb bao gồm hai hành tinh quá cảnh khác, theo NASA. Cơ quan này lưu ý trong một thông cáo báo chí rằng việc hiểu được cấu tạo khí quyển của các hành tinh như WASP-39b là rất quan trọng để biết được nguồn gốc của chúng và cách chúng phát triển.
"Các phân tử carbon dioxide là dấu vết nhạy cảm của câu chuyện hình thành hành tinh", Mike Line, phó giáo sư tại Trường Khám phá Không gian và Trái đất thuộc Đại học Bang Arizona, cho biết trong một bản tin. Ông Line là một thành viên của nhóm JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science, đã tiến hành cuộc nghiên cứu này.
Nhóm đã thực hiện quan sát carbon dioxide bằng cách sử dụng Máy quang phổ cận hồng ngoại của kính thiên văn này - một trong bốn công cụ khoa học của Webb - để quan sát bầu khí quyển của WASP-39b. Nghiên cứu của họ là một phần của Early Release Science Program, một sáng kiến được thiết kế để cung cấp dữ liệu từ kính viễn vọng này cho cộng đồng nghiên cứu ngoại hành tinh càng sớm càng tốt, hướng dẫn các nghiên cứu và khám phá khoa học sâu hơn.
"Bằng cách đo đặc tính carbon dioxide này, chúng tôi có thể xác định bao nhiêu chất rắn so với bao nhiêu chất khí đã được sử dụng để hình thành hành tinh khí khổng lồ này," ông Line nói thêm. "Trong thập kỷ tới, JWST sẽ thực hiện phép đo này cho nhiều hành tinh khác nhau, cung cấp thông tin chi tiết về cách các hành tinh hình thành và sự độc đáo của hệ mặt trời của chúng ta."
MỘT KỈ NGUYÊN MỚI TRONG NGHIÊN CỨU NGOẠI HÀNH TINH
Kính viễn vọng có độ nhạy cao Webb được phóng vào Ngày Giáng sinh năm 2021 về phía quỹ đạo hiện tại của nó cách Trái đất 1,5 triệu km (gần 932.000 dặm). Bằng cách quan sát vũ trụ với bước sóng ánh sáng dài hơn so với các kính viễn vọng không gian khác sử dụng, Webb có thể nghiên cứu kỹ hơn sự khởi đầu của thời gian, săn tìm các hình thành chưa quan sát được trong số các thiên hà đầu tiên, và tìm kiếm bên trong các đám mây bụi nơi các ngôi sao và hệ hành tinh hiện đang hình thành.
Trong quang phổ chụp được của bầu khí quyển của hành tinh, các nhà nghiên cứu đã nhìn thấy một ngọn đồi nhỏ từ 4,1 đến 4,6 micron - một "tín hiệu rõ ràng của carbon dioxide", trưởng nhóm Natalie Batalha, giáo sư thiên văn và vật lý thiên văn tại Đại học California ở Santa Cruz, cho biết trong bản tin. (Một micron là một đơn vị đo chiều dài bằng một phần triệu mét.)
“Tùy thuộc vào thành phần, độ dày và mây mù của khí quyển, nó hấp thụ một số màu ánh sáng nhiều hơn những màu khác - làm cho hành tinh có vẻ lớn hơn,” thành viên nhóm nghiên cứu Munazza Alam, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Trái đất & Hành tinh tại Viện Khoa Học Carnegie cho biết. "Chúng tôi có thể phân tích những khác biệt cực kỳ nhỏ này về kích thước của hành tinh để tiết lộ cấu tạo hóa học của bầu khí quyển."
Việc tiếp cận phần này của quang phổ ánh sáng - điều mà kính thiên văn Webb có thể làm - là rất quan trọng để đo lượng khí dồi dào như mêtan và nước, cũng như carbon dioxide, được cho là tồn tại trong nhiều ngoại hành tinh ngoài hành, theo NASA. Bởi vì các khí riêng biệt hấp thụ các tổ hợp màu sắc khác nhau nên các nhà nghiên cứu có thể kiểm tra "sự khác biệt nhỏ về độ sáng của ánh sáng truyền qua dải bước sóng để xác định chính xác bầu khí quyển được tạo thành từ chất liệu gì," theo NASA.
Trước đây, kính viễn vọng Hubble và Spitzer của NASA đã phát hiện ra hơi nước, natri và kali trong bầu khí quyển của hành tinh này. Batalha nói: “Những quan sát trước đây về hành tinh này với Hubble và Spitzer đã cung cấp cho chúng tôi những gợi ý thú vị rằng carbon dioxide có thể tồn tại." Dữ liệu từ JWST cho thấy một đặc điểm carbon dioxide rõ ràng, nổi bật đến mức nó thực tế đang hét vào mặt chúng tôi."
"Ngay sau khi dữ liệu xuất hiện trên màn hình của tôi, tính năng carbon dioxide khổng lồ đã tóm lấy tôi," thành viên nhóm Zafar Rustamkulov, một nghiên cứu sinh tại Khoa Khoa Học Trái đất & Hành tinh Morton K. Blaustein tại Đại học Johns Hopkins, cho biết. Ông nói thêm: “Đó là một khoảnh khắc đặc biệt, vượt qua một ngưỡng quan trọng trong khoa học ngoại hành tinh.
Được phát hiện vào năm 2011, khối lượng của WASP-39b tương đương với sao Thổ và xấp xỉ 1/4 khối lượng của sao Mộc, trong khi đường kính của nó lớn hơn 1,3 lần so với sao Mộc. Vì quỹ đạo ngoại hành tinh rất gần với ngôi sao của nó, nó sẽ hoàn thành một vòng quay trong vòng hơn bốn ngày Trái đất.
© 2022 CNN
© 2022 Bản tiếng Việt của TheCanada.life
