Các nhà khoa học cho biết, phát hiện này chứng minh cách mà các nghiên cứu cấu tạo hóa học của bầu khí quyển ngoại hành tinh có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu thêm về quá trình hình thành của các hành tinh.
Theo nghiên cứu của các nhà thiên văn học tại Đại học Kansas, hơi nước đã được phát hiện trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh cỡ sao Hải Vương cách Trái đất khoảng 150 năm ánh sáng.
Ngoại hành tinh nói trên là một quả cầu khí khổng lồ di chuyển trên quỹ đạo gần xung quanh ngôi sao của nó, có nghĩa là nó là một nơi không hỗ trợ sự sống. Nhưng các nhà khoa học cho biết phát hiện của họ chứng minh cách mà các nghiên cứu cấu tạo hóa học của bầu khí quyển ngoại hành tinh có thể giúp các nhà thiên văn học hiểu thêm về cách các hành tinh hình thành và sự tương đồng của chúng với các hành tinh quen thuộc gần chúng ta hơn.
Jonathan Brande, một nghiên cứu sinh về vật lý và thiên văn học tại Đại học Kansas, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết: “Hành tinh này lớn hơn một chút so với sao Hải Vương của chúng ta, nhưng nó rất rất khác. Vì vậy, câu hỏi đặt ra là: Hành tinh này đã hình thành và đạt đến quỹ đạo hiện tại như thế nào, và làm thế nào mà sao Hải Vương của chúng ta hình thành và đạt đến quỹ đạo của nó?"
Ngoại hành tinh, được gọi là TOI-674 b, có kích thước gấp 1,3 lần sao Hải Vương trong hệ Mặt Trời của chúng ta, nhưng hành tinh ở trên quỹ đạo nhỏ hơn nhiều, nó chỉ mất chưa đầy hai ngày để quay quanh ngôi sao chủ trong khi sao Hải Vương cần tới 165 năm để đi hết một vòng quanh Mặt trời.
Đây không phải là lần đầu tiên hơi nước được phát hiện trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh. Vào năm 2019, Kính viễn vọng Không gian Hubble đã tìm thấy hơi nước trên một hành tinh xa xôi được gọi là K2-18b, nằm trong "vùng có thể ở được" của ngôi sao chủ, nơi có các điều kiện để nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh.
Nhưng Brande cho biết thật bất thường khi nhìn thấy một hành tinh cỡ sao Hải Vương với bầu khí quyển có nước rất gần với ngôi sao mẹ của nó, điều này có khả năng chỉ ra rằng ngoại hành tinh này đã hình thành ở xa hơn trước khi nó di chuyển đến vị trí hiện tại.
Nghiên cứu vẫn chưa được công bố trên một tạp chí được bình duyệt. Brande cho biết những phát hiện đã được gửi đến The Astronomical Journal.
Các nhà khoa học nghiên cứu các ngoại hành tinh bằng cách quan sát chúng khi chúng di chuyển ngang qua qua phía trước ngôi sao chủ. Việc đo phổ ánh sáng chiếu qua bầu khí quyển của hành tinh trong quá trình đi ngang qua có thể cho thấy sự hiện diện của hơi nước hoặc các dấu hiệu hóa học khác, chẳng hạn như mêtan hoặc carbon dioxide.
Trong trường hợp này, kích thước của TOI-674 b khiến nó trở thành một đối tượng đo đạc lý tưởng. Brande cho biết mỗi khi ngoại hành tinh này đi qua phía trước ngôi sao của nó, nó sẽ chặn 1,3% ánh sáng của ngôi sao.
Ông nói thêm: “Điều đó làm cho việc nghiên cứu quá trình đi ngang qua trở nên dễ dàng”.
Brande và các đồng nghiệp của ông đã quan sát bầu khí quyển của TOI-674 b bằng các thiết bị trên Kính viễn vọng Không gian Hubble. Họ kết hợp các quan sát với dữ liệu từ Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh của NASA (TESS), được phóng vào năm 2018 và Kính viễn vọng Không gian Spitzer của cơ quan này, đã ngừng hoạt động vào tháng 1 năm ngoái sau một sứ mệnh kéo dài 16 năm.
Kính viễn vọng Không gian James Webb mới ra mắt của NASA sẽ có thể nghiên cứu các bầu khí quyển ngoại hành tinh một cách chi tiết hơn nhiều khi nó chính thức đo đạc vào cuối năm nay. Đài thiên văn trị giá 10 tỷ USD gần đây đã hoàn thành một quá trình phức tạp trong không gian và nó đang trong hành trình dài 1 triệu dặm để đến quỹ đạo cuối cùng.
Ian Crossfield, một trợ lý giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Kansas, cho biết khám phá hơi nước mang lại "một thử nghiệm nhỏ" về những gì các nhà thiên văn có thể tìm hiểu về bầu khí quyển ngoại hành tinh bằng kính viễn vọng Webb.
Các nhà nghiên cứu cho biết họ có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu TOI-674 b và hy vọng sẽ có thêm hiểu biết về bầu khí quyển của nó.
Brande nói: "Thật thú vị vì rất nhiều lý do, và bây giờ tôi có cớ để viết một đề xuất mà hy vọng sẽ được chấp nhận để có thời gian làm việc với James Webb”.
Văn Thiện
