Khám phá bí ẩn 'Hành tinh địa ngục'

Khi Janssen di chuyển đến gần Copernicus, hành tinh địa ngục càng trở nên nóng hơn.

Một năm đối với hành tinh này kéo dài khoảng 17,5 giờ trên Trái đất.

Một năm chỉ dài hơn 17 giờ

Mặc dù có tên chính thức là Janssen, song hành tinh này còn được gọi là 55 Cancri e, bởi nó là một hành tinh đá lớn gấp 8 lần và rộng gấp đôi Trái đất và nóng đến mức có một đại dương dung nham nóng chảy trên bề mặt, với nhiệt độ lên tới 3.600 độ F (1.982 độ C). Thế nên, thế giới đá nằm cách Trái đất 40 năm ánh sáng này được gọi là “hành tinh địa ngục”.

Theo các nhà khoa học, ngoại hành tinh này có thể chứa đầy kim cương bên trong. Hành tinh này đủ nóng để được so sánh với thế giới dung nham Mustafar trong bộ phim “Chiến tranh giữa các vì sao” - nơi diễn ra trận chiến giữa nhân vật Anakin Skywalker và Obi-Wan Kenobi trong phần “Sự báo thù của người Sith”.

Ngoại hành tinh này quay quanh ngôi sao chủ của nó là Copernicus (tương tự như Mặt trời). Khoảng cách giữa hành tinh và ngôi sao chủ gần đến mức, thế giới nóng bỏng này hoàn thành một quỹ đạo trong vòng chưa đầy một ngày ở Trái đất. Một năm đối với hành tinh này kéo dài khoảng 17,5 giờ trên Trái đất.

Hành tinh thú vị này là một thành viên của hệ thống hành tinh Copernicus, nằm cách chúng ta 41 năm ánh sáng - một trong những hệ sao gần Trái đất nhất từng được biết đến.

Một ngôi sao lùn cam chỉ nhỏ hơn một chút được đặt theo tên nhà thiên văn học lừng danh Copernicus làm trung tâm cho cả hệ. Xung quanh đó là 5 ngoại hành tinh cũng mang tên những người từng đóng góp rất lớn cho nền thiên văn học: Galileo, Brahe, Hariot, Lipperhey và Janssen. Trong đó, Janssen (55 Cancri e) nằm gần sao mẹ nhất.

Hành tinh đang tan chảy

Ngoại hành tinh quay quanh ngôi sao chủ của nó là Copernicus.

Quỹ đạo đặc biệt là lý do tại sao Janssen có nhiệt độ cực kỳ nóng. Hiện tượng này khiến các nhà thiên văn nghi ngờ rằng, có thể tồn tại một hành tinh đang ôm lấy ngôi sao chủ. Các nhà thiên văn tự hỏi, liệu hành tinh này có luôn ở rất gần ngôi sao của nó hay không.

Một nhóm các nhà nghiên cứu đã sử dụng công cụ mới có tên là EXPRES, hay Máy quang phổ kế EXtreme PREcision. Qua đó, xác định bản chất chính xác quỹ đạo của hành tinh. Phát hiện này có thể giúp các nhà thiên văn học có được cái nhìn sâu sắc mới về sự hình thành hành tinh, cũng như cách các thiên thể này phát triển quỹ đạo.

Thiết bị này được phát triển tại Trường Đại học Yale bởi một nhóm do nhà thiên văn học Debra Fischer đứng đầu. Thiết bị sau đó được lắp đặt trên Kính viễn vọng Khám phá Lowell tại Đài thiên văn Lowell ở Flagstaff, Arizona.

Máy quang phổ có thể đo được những dịch chuyển nhỏ trong ánh sáng sao từ Copernicus khi Janssen di chuyển giữa hành tinh của chúng ta và ngôi sao. Hiện tượng này tương tự khi Mặt trăng che khuất Mặt trời trong nhật thực.

Các nhà nghiên cứu xác định rằng, quỹ đạo của Janssen dọc theo đường xích đạo của ngôi sao. Tuy nhiên, thực tế, Janssen không phải là hành tinh duy nhất quay quanh ngôi sao Copernicus. Nhóm nghiên cứu nhận thấy, có bốn hành tinh nữa trên các quỹ đạo khác nhau cư trú trong hệ sao.

Các nhà thiên văn học tin rằng, quỹ đạo kỳ lạ của Janssen cho thấy, hành tinh ban đầu là ở một quỹ đạo lạnh và xa hơn trước khi di chuyển đến gần Copernicus. Sau đó, lực hấp dẫn từ đường xích đạo của ngôi sao đã thay đổi quỹ đạo của Janssen. Phát hiện đã được công bố trên tạp chí Nature Astronomy.

Theo các nhà khoa học, Janssen luôn hướng chỉ một mặt vào phía Mặt trời nóng cháy. Mặt ban ngày đó nóng tới 2.300 độ C, mặt ban đêm cũng tới 676 độ C. 2.300 độ C là cực kỳ nóng, cao hơn cả magma tan chảy.

Do đó, có thể nói, hành tinh này đang bị tan chảy theo nghĩa đen, một ngày nào đó sẽ phơi bày dần phần lõi mà các nghiên cứu trước đây đã tiết lộ là dày đặc kim cương.

Ông Fischer - tác giả nghiên cứu cao cấp và Giáo sư Thiên văn học Eugene Higgins tại Đại học Yale, cho biết: “Các nhà thiên văn học cho rằng, hành tinh này được hình thành cách xa hơn nhiều. Sau đó, nó di chuyển tới quỹ đạo hiện tại. Hành trình đó có thể đã đưa hành tinh ra khỏi mặt phẳng xích đạo của ngôi sao. Tuy nhiên, kết quả cho thấy, hành tinh này được giữ lại”.

Không có sự sống

Trong Hệ Mặt trời, sao Mộc - hành tinh ra đời đầu tiên - được cho là đã di cư một quãng lớn từ phía xa vào gần Mặt trời và góp phần rất lớn vào việc định hình cả hệ. Đối với hệ Copernicus, các nhà thiên văn dự đoán, hành tinh Galileo với quỹ đạo hơn 14 ngày cũng sẽ di chuyển dần vào trong và tiếp nối số phận của Janssen. Hệ sao này sẽ được giới thiên văn chú ý, với hy vọng được nhìn thấy nhiều hơn về sự thay đổi của hành tinh Janssen trong chặng đường tự hủy diệt, cũng như khám phá những yếu tố độc đáo của 4 ngoại hành tinh còn lại.

Mặc dù thực tế là Janssen không phải lúc nào cũng ở gần ngôi sao của nó, nhưng các nhà thiên văn học đã kết luận, ngoại hành tinh này luôn nóng như thiêu đốt. Tác giả chính của công trình Lily Zhao - một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý thiên văn tính toán của Viện Flatiron ở New York, cho biết: “Hành tinh này có khả năng nóng đến mức không có thứ gì mà chúng tôi biết có thể tồn tại trên bề mặt của nó”.

Khi Janssen di chuyển đến gần Copernicus, hành tinh địa ngục càng trở nên nóng hơn. Theo các nhà khoa học, Hệ Mặt trời của chúng ta phẳng như một chiếc bánh kếp. Trong đó, tất cả các hành tinh quay quanh Mặt trời trên một mặt phẳng. Bởi, chúng đều hình thành từ cùng một đĩa khí và bụi từng quay quanh Mặt trời của chúng ta.

Khi các nhà thiên văn học nghiên cứu hệ hành tinh khác, họ đã phát hiện ra rằng, nhiều trong số chúng không chứa những hành tinh quay trên một mặt phẳng. Điều này đặt ra câu hỏi rằng, Hệ Mặt trời của chúng ta độc nhất như thế nào trong vũ trụ? Những dữ liệu mới này có thể cung cấp thêm thông tin về mức độ phổ biến của các hành tinh và môi trường giống Trái đất có thể tồn tại trong vũ trụ.

“Chúng tôi hy vọng sẽ tìm thấy các hệ hành tinh tương tự của chúng ta. Đồng thời, hiểu rõ hơn về các hệ mà chúng ta biết”, nhà khoa học Zhao chia sẻ. Theo nhóm nghiên cứu, mục tiêu chính của thiết bị EXPRES là phát hiện các hành tinh giống Trái đất.

“Độ chính xác của EXPRES ngày nay tốt hơn 1.000 lần so với những gì chúng tôi có 25 năm trước - thời điểm tôi bắt đầu tìm kiếm các hành tinh. Cải thiện độ chính xác của phép đo là mục tiêu chính trong sự nghiệp của tôi. Bởi, điều đó cho phép chúng tôi phát hiện các hành tinh nhỏ hơn khi tìm kiếm các hành tinh tương tự Trái đất”, ông Fischer cho biết.

Theo CNN; Science Alert

Trọng Dương