Các quan sát mới của Kính viễn vọng Không gian James Webb phát hiện, những đám mây cát silicat ở tầng cao trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh WASP-107b.
Trong khi có thể dành nhiều thời gian để quan sát những nơi xa nhất của vũ trụ sơ khai khi các thiên hà chỉ mới bắt đầu hình thành, Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) cũng dành thời gian để tập trung vào các vật thể ở gần hơn rất nhiều - chẳng hạn như bầu khí quyển của các ngoại hành tinh trong vùng lân cận chúng ta.
Một nhóm các nhà thiên văn học châu Âu đã sử dụng các quan sát từ JWST để trình bày chi tiết về thành phần khí quyển của ngoại hành tinh “kẹo bông”, có tên gọi là WASP-107b. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy hơi nước, sulfur dioxide và thậm chí cả những đám mây cát silicat trong bầu khí quyển của nó. Nghiên cứu mới này cũng có thể có ý nghĩa đối với sự hiểu biết của chúng ta về tính chất hóa học của các hành tinh xa xôi.
Ngoại hành tinh WASP-107b là một trong những hành tinh có mật độ thấp nhất được các nhà thiên văn học biết đến, đôi khi nó còn được ví như sao chổi. Tuy có kích thước gần bằng sao Mộc, nhưng hành tinh này chỉ có khối lượng chỉ bằng 12% khối lượng hành tinh lớn nhất trong hệ Mặt trời.
WASP-107b nằm cách Trái đất khoảng 200 năm ánh sáng và chỉ mất sáu ngày để quay quanh ngôi sao chủ, một ngôi sao nhẹ hơn và mát hơn một chút so với Mặt trời của chúng ta.
Mật độ thấp của hành tinh này cho phép các nhà thiên văn học nhìn sâu vào bầu khí quyển của nó hơn 50 lần so với các hành tinh đậm đặc hơn, chẳng hạn như sao Mộc.
Các nhà thiên văn học đã rất kinh ngạc với phát hiện ban đầu về sulfur dioxide (loại tỏa ra khi bạn đốt một que diêm) trong bầu khí quyển của WASP-107b. Sở dĩ có điều này là bởi vì ngôi sao chủ nhỏ và mát của WASP-107b phát ra một tỷ lệ tương đối nhỏ các photon ánh sáng năng lượng cao. Tuy nhiên, mật độ thấp của WASP-107b khiến các photon này có thể xâm nhập sâu vào bầu khí quyển của hành tinh và gây ra các phản ứng hóa học tạo sulfur dioxide.
Ngoài sulfur dioxide, các nhà thiên văn học cũng ghi nhận sự hiện diện của các đám mây chứa các hạt cát mịn ở tầng cao trong bầu khí quyển. Các nhà nghiên cứu cho rằng các đám mây cát này hình thành theo cách tương tự như các đám mây hơi nước trên Trái đất. Khi những giọt mưa cát ngưng tụ và rơi xuống, chúng gặp phải các lớp rất nóng bên trong hành tinh và trở thành hơi silicat. Hơi này sau đó lại bay trở lại nơi chúng ngưng tụ lại để tạo thành mây một lần nữa.
Tác giả chính Leen Decin của Đại học Công giáo Leuven ở Bỉ cho biết: “JWST đang cách mạng hóa việc mô tả đặc điểm ngoại hành tinh, cung cấp những hiểu biết sâu sắc chưa từng có với tốc độ vượt trội ”.
Ông nói thêm: “Việc phát hiện ra các đám mây cát, nước và sulfur dioxide trên ngoại hành tinh kẹo bông này… là một cột mốc quan trọng. Nó định hình lại hiểu biết của chúng ta về sự hình thành và tiến hóa của hành tinh, làm sáng tỏ thêm về hệ Mặt trời của chúng ta”.
Các quan sát được thực hiện bằng Thiết bị hồng ngoại tầm trung (MIRI) của JWST, một máy quang phổ có thể thăm dò bầu khí quyển hành tinh ở bước sóng hồng ngoại tầm trung hoặc tìm kiếm bức xạ nhiệt.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature.
Theo Livescience
