Kính viễn vọng James Webb tiết lộ sự thật hành tinh từ hư không, nơi cát hóa mây

1.846

Lần đầu tiên nhân loại đã biết được rõ ràng hơn về những gì tạo nên vật thể bí ẩn nằm giữa hai trạng thái ngôi sao thất bại và siêu hành tinh, nhờ mắt thần của kính viễn vọng siêu việt James Webb.

Theo Sci-News, từ dữ liệu quang phổ từ Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA/ESA/CSA (các cơ quan vũ trụ của Mỹ, châu Âu và Canada), các nhà thiên văn học đã tìm thấy bằng chứng về những đám mây cát cũng như nước, mê-tan, carbon monoxide, carbon dioxide, natri và kali trong khí quyển của sao lùn nâu trẻ tuổi VHS J125601.92-125723.9b, gọi tắt là VHS J1256b.

Theo NASA, đây là số lượng phân tử lớn nhất xác định cùng lúc trên một hành tinh ở ngoài hệ Mặt Trời. Hành tinh VHS 1256 b được phát hiện lần đầu tiên năm 2015 bởi kính viễn vọng Vista ở Chile. Đây là hành tinh khí khổng lồ lớn gấp khoảng 12 - 18 lần kích thước sao Mộc. Một ngày trên hành tinh này dài 22 giờ. Các đám mây silicate (hợp chất của silicon và oxy) ở hành tinh nhô lên và hòa lẫn trong ngày khi nhiệt độ tăng và giảm, nóng tới 816 độ C.

Những hạt silicate mịn hơn trong khí quyển của VHS 1256 b có thể giống hạt khói mù nhỏ, theo Beth Biller, đồng tác giả nghiên cứu ở Đại học Edinburgh, Scotland. Hạt lớn hơn có thể giống hạt cát nhỏ rất nóng. VHS 1256 b mất khoảng 10.000 năm để quay quanh quỹ đạo của hai ngôi sao chủ. Hành tinh tương đối trẻ, mới chỉ hình thành cách đây 150 triệu năm. So với nó, Trái đất và sao Mộc ra đời lần lượt 4,5 và 4,6 tỷ năm trước.

Ảnh đồ họa mô tả một sao lùn nâu.

VHS J1256b là thành viên của một hệ thống ba sao lùn nâu nằm cách Trái đất 72 năm ánh sáng trong chòm sao Ô Nha (Corvus) hình con quạ. Hệ 3 sao lùn nâu này có tuổi đời xấp xỉ 140 triệu năm.

VHS J1256b nằm cách xa 2 sao lùn nâu còn lại trong hệ thống tận 150 đơn vị thiên văn (AU, tức khoảng cách từ Mặt trời tới Trái đất), trong khi 2 sao lùn nâu còn lại song hành như một cặp đôi.

Dù được gọi là "sao" lùn nâu nhưng những vật thể như VHS J1256b không hẳn là sao, mà nằm ở trạng thái lưng chừng nửa sao, nửa hành tinh. Nó quá to để là một hành tinh, cũng như có nhiều yếu tố "cao cấp" hơn một hành tinh nhưng lại quá nhỏ và không thể duy trì phản ứng nhiệt hạch trong lõi như một ngôi sao.

Vì thế, sao lùn nâu còn được gọi là "ngôi sao thất bại" hoặc "siêu hành tinh".

Cũng giống như các ngôi sao, nó sinh ra "từ hư không", tức trỗi dậy từ một đám mây khí và bụi, chứ không sinh ra từ đĩa tiền hành tinh như các hành tinh khác. Nó không hề có "sao mẹ", trôi dạt lang thang trong vũ trụ, tăm tối, lạnh hơn bất kỳ loại sao nào. Một số sao lùn nâu được cho là đủ mát để sống được, như một hành tinh.

Sao lùn nâu vừa phát hiện khá nhỏ bé trong cộng đồng sao lùn nâu với bán kính gấp 1,27 lần Sao Mộc, nặng hơn Sao Mộc khoảng 11-19 lần.

Trong nghiên cứu mới, nhà thiên văn học Brittany Miles của Đại học California và các đồng nghiệp đã thu thập và phân tích quang phổ chi tiết của VHS J1256b.

"Ánh sáng quan sát được từ một hành tinh ngoài chứa thông tin về thành phần của hành tinh, động lực học của khí quyển và các đặc tính vật lý lớn khác" - bà giải thích.

Các tác giả cho biết phổ của VHS J1256b là một trong những bước sóng phủ sóng phổ rộng nhất và tín hiệu nhiễu cao nhất của sao lùn nâu hoặc hành tinh cho đến nay, vì vậy dù không có sự sống, dữ liệu về nó vẫn là kho báu đối với giới thiên văn.

Thứ thú vị nhất có lẽ là các đám mây silicat, tức các đám mây bằng cát, lơ lửng trên bầu trời thế giới quái dị này.

"Các đặc tính của VHS 1256b vẽ nên bức tranh về một bầu khí quyển rất năng động, nơi đối lưu hỗn loạn thúc đẩy cả hóa học mất cân bằng và sự hình thành các khí ngưng tụ, tạo thành các đám mây silicat loang lổ dẫn đến sự biến đổi hành tinh" - các tác giả viết.

Cập nhật: 18/10/2024 NLĐ/VNE