Siêu Trái Đất đang khiến giới khoa học 'dậy sóng': Là 1 thế giới đầy nước - NASA nói gì?

CẬN CẢNH KHÁM PHÁ SIÊU TRÁI ĐẤT MỚI NHẤT GẦN HỆ MẶT TRỜI

Sau khi nhận được thông báo từ nhà thiên văn học Charles Cadieux - thuộc Đại học Montreal (Canada), đồng thời là thành viên của Viện Nghiên cứu về Ngoại hành tinh (iREx) - về việc nhóm của ông vừa phát hiện một siêu Trái Đất mới khá gần Hệ Mặt Trời - có tên TOI-1452b - NASA đã có công bố chính thức về khám phá gây 'dậy sóng' giới khoa học này.

Theo đó, cây viết khoa học Pat Brennan thuộc Chương trình Khám phá Ngoại hành tinh của NASA đã có bài viết tạm dịch "Khám phá mới: Cận cảnh về siêu Trái Đất mới đầy hấp dẫn" đăng trên website của NASA. Chúng tôi tiến hành dịch bài viết để thấy được sự thú vị có một không hai của siêu Trái Đất TOI-1452b này.

Khám phá mới: Ngoại hành tinh TOI-1452b

*Ngoại hành tinh hiểu đơn giản là hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Đặc điểm chính: Sử dụng các quan sát từ Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh (TESS) của NASA, được hỗ trợ bởi các kính viễn vọng trên mặt đất, một nhóm các nhà khoa học/thiên văn học quốc tế do Đại học Montreal (Canada) dẫn đầu đã công bố việc phát hiện ra một "siêu Trái Đất" - một ngoại hành tinh có khả năng nhiều đá như Trái Đất của chúng ta, nhưng lớn hơn - quay quanh một cặp ngôi sao lùn đỏ cách Trái Đất khoảng 100 năm ánh sáng, thuộc chòm sao Draco (chòm sao Thiên Long).

Điều tra sâu hơn có thể làm sáng tỏ một khả năng hấp dẫn: Ngoại hành tinh này có thể là một "thế giới nước".

Thông tin chi tiết: Các hành tinh đại dương được giới khoa học bàn đến từ rất lâu nhưng chúng rất khó xác nhận, và TOI-1452b cũng không khác là bao.

Lớn hơn Trái Đất khoảng 70% và nặng gấp 5 lần, mật độ của TOI-1452b có thể phù hợp với việc có một đại dương rất sâu. Nhưng ngoại hành tinh này sẽ cần theo dõi thêm bằng hệ thống kính viễn vọng không gian khác.

Hình ảnh mô phỏng siêu Trái Đất TOI-1452b quay quanh cặp sao lùn đỏ của nó, vừa được các nhà thiên văn học phát hiện. Nguồn ảnh: Benoit Gougeon, Université de Montreal.

Hành tinh này cũng có thể là một khối đá khổng lồ, có ít hoặc không có khí quyển. Nó thậm chí có thể là một hành tinh đá với bầu khí quyển chứa đầy hydro và heli.

Nếu TOI-1452 b được chứng minh là một thế giới đại dương, thì đại dương đó thực sự có thể khá sâu. Trong khi bề mặt Trái Đất chiếm 70% là nước, thì biển xanh của chúng ta chỉ chiếm chưa đến 1% khối lượng Trái Đất.

Trong khi, theo một mô phỏng của TOI-1452b, được tạo ra bởi các chuyên gia mô hình máy tính trong nhóm các nhà khoa học quốc tế, cho thấy rằng nước có thể chiếm tới 30% khối lượng của siêu Trái Đất này.

Tỷ lệ đó có thể so sánh với các mặt trăng nhiều nước trong Hệ Mặt Trời của chúng ta - như các mặt trăng Ganymede và Callisto của sao Mộc; hay các mặt trăng Titan và Enceladus của sao Thổ - chúng là các mặt trăng được cho là ẩn giấu các đại dương sâu dưới lớp vỏ băng.

Ngoại hành tinh TOI-1452b thực hiện một quỹ đạo hoàn chỉnh quanh ngôi sao của nó cứ sau 11 ngày - tương đương với một "năm" trên TOI-1452b. Nhưng vì sao lùn đỏ TOI-1452 (sao chủ của TOI-1452b) nhỏ hơn và mát hơn Mặt Trời của chúng ta, nên hành tinh này nhận được lượng ánh sáng từ ngôi sao của nó tương tự như sao Kim nhận từ Mặt Trời của chúng ta.

Nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh TOI-1452b, bất chấp quỹ đạo gần của nó với sao chủ.

Sao chủ của TOI-1452b là một hệ sao nhị phân, nghĩa là còn có 1 ngôi sao lùn đỏ khác quay quanh sao chủ chính với quỹ đạo 1.400 năm.

Sự thật thú vị: Ngoại hành tinh TOI-1452b hứa hẹn sẽ mang lại nhiều thông tin thú vị dưới sự quan sát tinh tường của Kính viễn vọng Không gian James Webb sau này. Các nhà khoa học đang chờ đọc những kết quả mà James Webb mang lại.

Kính viễn vọng Không gian James Webb hiện đang cung cấp các quan sát khoa học từ vị trí cách Trái Đất khoảng 1,6 triệu km.

Về mặt thiên văn, khoảng cách 100 năm ánh sáng của ngoại hành tinh TOI-1452b là khá gần. Ngôi sao chủ tương đối sáng của nó sẽ cho phép James Webb thu được quang phổ của ánh sao chiếu qua bầu khí quyển của TOI-1452b, một dạng dấu vân tay của các thành phần khí quyển.

Sự độc đáo của TOI-1452b là quay quanh hệ sao nhị phân. Hai ngôi sao quay quanh nhau và cách nhau một khoảng cách nhỏ - 97 đơn vị thiên văn. Ảnh: Intermet

TOI-1452b cũng xuất hiện ở một phần của bầu trời, trong chòm sao Draco, mà kính James Webb có thể quan sát hầu như bất kỳ thời điểm nào trong năm.

Nói về hệ sao nhị phân của ngoại hành tinh TOI-1452b. Hai ngôi sao quay quanh nhau và cách nhau một khoảng cách nhỏ - 97 đơn vị thiên văn, tức khoảng 2,5 lần khoảng cách giữa Mặt Trời và sao Diêm Vương - khoảng cách này nhỏ đến nỗi kính thiên văn TESS coi chúng như một điểm sáng duy nhất.

Những người phát hiện: Nhóm nghiên cứu quốc tế tìm ra ngoại hành tinh TOI-1452b do nhà thiên văn Charles Cadieux thuộc Đại học Montreal dẫn đầu.

Công cụ phát hiện: Chính kính viễn vọng không gian TESS của NASA - chuyên khảo sát toàn bộ bầu trời để tìm kiếm các hệ hành tinh gần với Trái Đất của chúng ta, đã đưa các nhà thiên văn vào dấu vết của ngoại hành tinh TOI-1452b này.

Sau đó, các nhà khoa học đã sử dụng thêm Đài quan sát Observatoire du Mont Mégantic (OMM) do Đại học Montreal và Đại học Laval cùng sở hữu và điều hành ở Canada để quan sát kỹ càng hơn.

Tác giả chính của công trình Charles Cadieux đã sử dụng PESTO - một máy ảnh được lắp đặt trên Đài quan sát thiên văn OMM - để xác nhận bản chất của tín hiệu mà kính TESS truyền về, rồi sau đó nhờ PESTO mà các chuyên gia ước tính bán kính của ngoại hành tinh này.

Sau đó, để xác định khối lượng của ngoại hành tinh TOI-1452b, các nhà thiên văn học sau đó đã quan sát hệ thống này bằng SPIRou, một thiết bị được lắp đặt trên Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii ở Hawai'i (Mỹ).

SPIRou, một thiết bị được lắp đặt trên Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii ở Hawai'i (Mỹ). Nguồn ảnh: S.Chastanet – CNRS/OMP.

Được thiết kế phần lớn ở Canada, SPIRou lý tưởng để nghiên cứu các ngôi sao khối lượng thấp như TOI-1452 vì nó hoạt động trong quang phổ hồng ngoại, nơi những ngôi sao này sáng nhất. Thậm chí sau đó, các chuyên gia phải mất hơn 50 giờ quan sát để ước tính khối lượng của TOI-1452b, được cho là gần gấp 5 lần Trái Đất.

Nhận xét về khám phá mới:

- Tác giả chính của công trình Charles Cadieux cho biết: "Ngoại hành tinh TOI-1452b là một trong những ứng cử viên sáng giá nhất cho một hành tinh đại dương mà chúng tôi đã tìm thấy tính cho đến nay. "Bán kính và khối lượng của nó cho thấy mật độ thấp hơn nhiều so với những gì người ta mong đợi đối với một hành tinh về cơ bản được tạo thành từ kim loại và đá, như Trái Đất".

- Giáo sư thuộc Đại học Montreal kiêm Giám đốc của OMM, ông René Doyon cho biết: "Tôi vô cùng tự hào về khám phá này vì nó cho thấy năng lực cao của các nhà nghiên cứu và thiết bị đo đạc của chúng tôi. Nhờ có OMM, nhờ có SPIRou và một phương pháp phân tích sáng tạo do nhóm nghiên cứu của chúng tôi phát triển mà chúng tôi có thể phát hiện ra hành tinh có một không hai này".

Nguồn: NASA, Scitechdaily