Phát hiện ngoại hành tinh đầu tiên chứa heli

WASP-107b là một trong những hành tinh khí có mật độ khí thấp nhất từng được biết đến. Nó có kích thước tương đương sao Mộc nhưng có khối lượng chỉ bằng 12%. WASP-107b cách Trái đất khoảng 200 năm ánh sáng và mất hơn 6 ngày để quay quanh ngôi sao chủ của nó.

Ngoại hành tinh WASP-107b.

Bầu khí quyển của ngoại hành tinh WASP-107b chứa nhiều heli đến mức kéo dài hàng chục kilomet.

Khối lượng lõi của hành tinh WASP-107b nhỏ hơn nhiều so với tiêu chuẩn về lõi hành tinh khí khổng lồ mà các nhà khoa học từng nghĩ. Do có khối lượng riêng rất thấp, WASP-107b được gọi là hành tinh “kẹo bông” hoặc hành tinh “siêu phồng”. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí The Astronomical Journal hôm 18/1.

WASP-107b cách Trái đất 212 năm ánh sáng. Hành tinh này quay quanh sao chủ với khoảng cách chỉ bằng 1/16 khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Nó bị nung nóng do bay quá gần sao chủ. Các nhà thiên văn ước tính WASP-107b lớn tương đương sao Mộc, hành tinh lớn nhất Hệ Mặt trời, nhưng khối lượng chỉ bằng 1/10.

WASP-107b có khối lượng riêng rất nhỏ, lõi của nó nặng gấp khoảng 4 lần Trái đất, trong khi khí quyển nặng gấp 26 lần Trái đất. Điều này nghĩa là lớp vỏ khí chiếm tới hơn 85% khối lượng của hành tinh này.

Một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Jessica Spake từ trường Đại học Exeter, Anh hôm qua công bố phát hiện nguyên tố heli trên khí quyển ngoại hành tinh WASP-107b sau hơn một thập kỷ tìm kiếm. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện heli trên một hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính thiên văn vũ trụ Hubble của NASA để quan sát ngoại hành tinh WASP-107b. Họ đã phát hiện ra nguyên tố heli bằng cách phân tích quang phổ hồng ngoại bầu khí quyển của ngoại hành tinh này. Theo Tiến sĩ Spake, trưởng nhóm nghiên cứu, đây là điều rất khó với công nghệ hiện tại. Kỹ thuật mới đã giúp các nhà khoa học phát hiện những tín hiệu mạnh của heli trên bầu khí quyển của ngoại hành tinh WASP-107b.

WASP-107b là một trong những hành tinh khí có mật độ khí thấp nhất từng được biết đến. Nó có kích thước tương đương sao Mộc nhưng có khối lượng chỉ bằng 12%. WASP-107b cách Trái đất khoảng 200 năm ánh sáng và mất hơn 6 ngày để quay quanh ngôi sao chủ của nó.

Lượng heli được phát hiện trên khí quyển của WASP-107b lớn đến mức bầu khí quyển của hành tinh này kéo dài hàng chục kilomet ra ngoài không gian. Đây cũng là lần đầu tiên bầu khí quyển mở rộng như vậy được phát hiện với bước sóng hống ngoại. Vì bầu khí quyển mở rộng nên hành tinh này mất đi một lượng đáng kể khí ra ngoài không gian khi di chuyển. Ước tính WASP-107b đã mất khoảng 0,1 – 4% tổng khối lượng khí quyển của nó trong hàng tỷ năm qua.

Chúng tôi có nhiều câu hỏi liên quan đến WASP-107b. Một hành tinh có khối lượng riêng nhỏ như vậy hình thành như thế nào? Làm cách nào để nó giữ cho lớp khí khổng lồ không thất thoát, nhất là khi bay gần sao chủ như vậy? Những vấn đề này thôi thúc chúng tôi phân tích sâu hơn để tìm hiểu quá trình hình thành của nó“, Caroline Piaulet, tác giả chính của nghiên cứu, chuyên gia tại Đại học Montreal, chia sẻ.

Các nhà khoa học cho rằng hành tinh khí khổng lồ như sao Mộc hay sao Thổ hình thành khi một lõi rắn khối lượng lớn, gấp khoảng 10 lần Trái đất, gom góp thật nhiều khí từ đĩa vật chất bao quanh một ngôi sao mới chào đời. Lõi khối lượng lớn từng được coi là một điều kiện bắt buộc. Tuy nhiên, WASP-107b cho thấy có thể điều này không chính xác.

Kết hợp các quan sát từ Camera cận hồng ngoại (NIRCam) và Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI) của James Webb và Camera trường rộng 3 (WFC3) của Hubble, 2 kính viễn vọng không gian mạnh nhất hiện tại, họ đã đo được hàm lượng của vô số phân tử trong bầu khí quyển WASP-107b.

Các phân tử này bao gồm hơi nước, methane, carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur dioxide và amoniac.

Hành tinh kẹo bông WASP-107b – (Ảnh đồ họa: TRƯỜNG NGHỆ THUẬT LUCA/NASA/ESA).

Cả hai quang phổ từ Hubble và James Webb đều cho thấy sự thiếu hụt khí methane đáng ngạc nhiên trong bầu khí quyển của WASP-107b: Một phần ngàn lượng dự kiến dựa trên nhiệt độ của nó là 500 độ C.

Chỉ có một cách giải thích: Mặc dù có nhiệt độ bề mặt rất “mát” so với các hành tinh thuộc nhóm “Sao Mộc nóng” khác được ghi nhận, hành tinh kẹo bông này sở hữu một lõi rất nóng, bởi methane là thứ không ổn định ở nhiệt độ cao.

Sức nóng từ bên trong này có thể do thủy triều nóng lên bởi quỹ đạo hình elip của nó. Lực hấp dẫn thay đổi khi hành tinh ở xa và ở gần sao mẹ kéo căng hành tinh và gây ra điều này.

Sau khi xác định được rằng hành tinh này có đủ nhiệt bên trong để khuấy động hoàn toàn bầu khí quyển, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng quang phổ cũng có thể cung cấp một phương pháp mới để ước tính kích thước của lõi.

Kết quả cho thấy lõi của hành tinh này to gấp đôi so với dự kiến ban đầu. Lõi to hơn và luôn nóng là lý do hành tinh này có lớp vỏ khí rất dày và giữ được trạng thái kẹo bông theo thời gian.

Nói cách khác, nó là một phiên bản nóng của sao Hải Vương hơn là sao Mộc./.

Cập nhật: 21/05/2024 Theo VNE/NLĐ

CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT

Trung quốc đạt được đột phá quan trọng trong chế tạo vũ khí laser

Theo một số nguồn tin, Trung Quốc tuyên bố đã đạt được bước đột phá quan trọng trong việc phát triển vũ khí laser năng lượng cao.

Con quay hồi chuyển được sử dụng như thế nào trong các tàu vũ trụ

Con quay hồi chuyển đóng vai trò quan trọng trong việc định hướng và điều khiển tàu vũ trụ. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể:

Vũ trụ hình thành khoảng 13,77 tỷ năm trước, nhưng sự giãn nở khiến việc xác định trung tâm vũ trụ nằm ngoài tầm với của con người.

Vũ trụ vô cùng rộng lớn và từ góc nhìn của con người, có vẻ Trái đất ở giữa mọi thứ. Nhưng liệu có tồn tại trung tâm vũ trụ không, nếu có thì ở đâu? Nếu vụ nổ Big Bang khai sinh ra vũ trụ thì nó đến từ đâu và sẽ đi về đâu? Để giải đáp những câu hỏi này, hãy quay về khoảng 100 năm trước.

Nhật thực hình khuyên “vòng tròn lửa” sẽ quét qua trái đất

Nhật thực hình khuyên là một hiện tượng thiên văn xảy ra khi Mặt trăng đi qua trước Mặt trời nhưng ở xa Trái đất nhất trên quỹ đạo của nó. Khi đó, Mặt trăng không thể che khuất hoàn toàn Mặt trời, để lại một vòng sáng xung quanh nó, trông giống như một "vòng tròn lửa".

Trong vòng 10 tỷ năm tới, nhân loại có thể sẽ phát triển ra sao

Tương lai của nhân loại trong 10 tỷ năm tới là một chủ đề đầy hứa hẹn và bí ẩn. Dưới đây là một số khả năng có thể xảy ra:

PHÂN TÍCH KHOA HỌC

Bản chất của photon ánh sáng – Vũ trụ thích chơi trò xúc sắc

Photon là hạt cơ bản của ánh sáng. Nó là một lượng tử của trường điện từ và là hạt tải lực của lực điện từ. Photon không có khối lượng và di chuyển với tốc độ ánh sáng trong chân không.

Sự giống nhau đến mức khó tin giữa não người và vũ trụ, vũ trụ cũng có ý thức !?

Những điểm tương đồng giữa não người và vũ trụ là một chủ đề hấp dẫn đáng để suy ngẫm. Nó cho thấy rằng có thể có một mối liên hệ sâu sắc hơn giữa con người và vũ trụ mà chúng ta vẫn chưa hiểu hết.

Những khám phá mới về tia vũ trụ năng lượng cao

Tia vũ trụ là những hạt năng lượng cao di chuyển trong không gian. Chúng có thể đến từ các nguồn khác nhau, bao gồm cả Mặt Trời, các sao neutron và các siêu tân tinh. Tia vũ trụ năng lượng cao là những tia có năng lượng cao hơn nhiều so với các tia vũ trụ thông thường. Chúng rất hiếm gặp và chỉ có…

Tương lai của nền văn minh nhân loại

Tương lai của nền văn minh nhân loại là một chủ đề phức tạp và đầy thách thức để dự đoán. Tuy nhiên, dựa trên những hiểu biết hiện tại về khoa học, công nghệ và xã hội, một số xu hướng có thể định hình tương lai có thể được xác định:

Tại sao các hành tinh thường quay theo một chiều và trên cùng một mặt phẳng ?

Hầu hết các hành tinh trong hệ Mặt Trời quay theo cùng một chiều (ngược chiều kim đồng hồ) và trên cùng một mặt phẳng do ảnh hưởng từ quá trình hình thành hệ Mặt Trời. Dưới đây là những lý do chính:

NỘI DUNG KHÁC

Earendel – Ngôi sao “bình minh” hé lộ bí ẩn vũ trụ sơ khai

Earendel, với biệt danh "ngôi sao bình minh" trong tiếng Anh cổ, đã tạo nên tiếng vang lớn trong…

Khám phá cấu trúc khổng lồ tập hợp các thiên hà hình vòng cung trong không gian

Tập hợp các thiên hà hình vòng cung (Cosmic Arc, Large-Scale Filament) là những cấu trúc khổng lồ…

Oumuamua – Vật thể liên sao của người ngoài hành tinh đã quay trở lại !?

Oumuamua là một vật thể liên sao được phát hiện vào tháng 10 năm 2017. Nó là vật thể đầu tiên được…

Một số bộ phận cơ thể người không còn chức năng và được coi là di tích của quá trình tiến hóa

Mặc dù những bộ phận cơ thể người được coi là "di tích" của quá trình tiến hóa, chúng vẫn có thể có…

Nguyên lý hoạt động của máy đóng cọc diesel

Máy đóng cọc diesel hoạt động dựa trên nguyên tắc sử dụng năng lượng từ động cơ diesel để tạo ra lực…

Tại sao những con tàu nặng hàng nghìn tấn không bị chìm?

Nguyên tắc nổi của Archimedes là nguyên tắc cơ bản giúp giải thích tại sao tàu thuyền có thể nổi…

Tìm hiểu cỗ máy quang khắc EUV 150 triệu USD thống trị ngành bán dẫn toàn cầu

Máy quang khắc EUV (còn được gọi là máy quang khắc cực tím cực kỳ) là một loại máy được sử dụng để…

Trái đất phải hứng chịu bao nhiêu thiên thạch mỗi năm

Theo ước tính, Trái đất hứng chịu khoảng 55 tấn thiên thạch mỗi năm. Tuy nhiên, con số này có thể…

Khám phá các vụ nổ siêu tân tinh và ngôi sao Betelgeuse

Siêu tân tinh là những vụ nổ dữ dội xảy ra khi một ngôi sao lớn hết nhiên liệu. Vụ nổ có thể sáng…

Các chiều không gian Vũ trụ theo Lý thuyết dây

Lý thuyết dây là một lý thuyết vật lý tiên đề đề xuất rằng các hạt cơ bản tạo nên vật chất không…

“Hố trắng” phản Hố đen !? Liệu Big Bang có phải là một Hố trắng !?

Hố trắng là một vùng lý thuyết trong thời gian không nơi vật chất và năng lượng được giải phóng ra…

Những “lỗi tiến hóa” trên cơ thể người: Di sản của quá khứ hay dấu hiệu thoái hóa?

Sự tiến hóa là một hành trình dài và phức tạp, và cơ thể con người mang trên mình dấu ấn của hàng…

Bí mật về dạng sống ngoài vũ trụ, có thể được hình thành từ Silicon thay vì Carbon

Tác giả nổi tiếng của cuốn Định luật Robot, nhà văn khoa học viễn tưởng Isaac Asimov, đã mô tả một…

Giả thuyết về sự sống ngoài trái đất dựa trên Amoniac

Amoniac (NH3) là một hợp chất hóa học có thể được tìm thấy trên Trái đất và trong vũ trụ. Nó là một…

Cái chết dưới góc nhìn khoa học sẽ như thế nào !? Lý do con người không nên sợ chết !

Dưới góc nhìn khoa học, cái chết là sự ngừng hoạt động của tất cả các chức năng sinh học của cơ thể,…

Chúng ta đã thay đổi đại dương như thế nào?

Bảo vệ đại dương là trách nhiệm chung của tất cả mọi người. Mỗi cá nhân có thể góp phần bảo vệ đại…

Khám phá đám mây Oort – vượt xa vành đai Kuiper, giữa vùng không gian liên sao

Đám mây Oort là một đám mây giả thuyết bao gồm các vật thể băng giá được cho là bao quanh Hệ Mặt…

Thông tin cơ bản về các hành tinh đất đá và khí trong Hệ Mặt trời

Hệ Mặt Trời có tám hành tinh, chia thành hai nhóm: hành tinh đất đá và hành tinh khí khổng lồ. Các…

Bí mật của những cỗ máy chiến tranh nguy hiểm nhất hành tinh

Ẩn sâu trong các phòng thí nghiệm bí mật và căn cứ quân sự trên khắp thế giới, những cỗ máy chiến…

Điều gì xảy ra trước Vụ nổ lớn Big Bang?

Vụ nổ Lớn Big Bang là lý thuyết khoa học phổ biến nhất về sự khởi đầu của vũ trụ. Tuy nhiên, lý…