Phát hiện “siêu trái đất”

Ngoại hành tinh siêu Trái đất, được gọi là TOI-715b, quay quanh một ngôi sao lùn đỏ mát hơn và nhỏ hơn mặt trời của chúng ta. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra hành tinh này bằng Sứ mệnh TESS của NASA, hay còn gọi là Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh.

Một nghiên cứu chi tiết về khám phá này đã được công bố vào tháng 1 trên Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia. Các nhà nghiên cứu đã xác định rằng hành tinh này, ước tính rộng gấp rưỡi hành tinh của chúng ta, chỉ mất hơn 19 ngày Trái đất để hoàn thành một quỹ đạo quanh ngôi sao của nó.

Hành tinh này đủ gần với ngôi sao của nó để tồn tại trong vùng có thể ở được hoặc khoảng cách từ một ngôi sao cung cấp cho hành tinh nhiệt độ thích hợp để nước lỏng tồn tại trên bề mặt của nó.

“Vùng có thể ở được” thường được tính toán dựa trên các yếu tố như kích thước, nhiệt độ và khối lượng của một ngôi sao cũng như độ phản xạ của bề mặt hành tinh. Nhưng có thể có tỷ lệ sai sót lớn liên quan đến các yếu tố này, đặt ra câu hỏi liệu một hành tinh có thực sự nằm trong vùng có thể ở được hay không, theo tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Georgina Dransfield tại Trường Vật lý và Thiên văn học của Đại học Birmingham (Vương quốc Anh) cho biết.

Các nhà thiên văn học tin rằng TOI-715b tồn tại trong một vùng hẹp và tối ưu hơn xung quanh ngôi sao được gọi là “vùng có thể ở được bảo toàn”, vùng này ít có khả năng bị ảnh hưởng bởi các sai số.

Tiến sĩ Dransfield cho biết: “Khám phá này rất thú vị vì đây là siêu Trái đất đầu tiên từ TESS được tìm thấy trong ‘vùng có thể ở được bảo toàn’. Ngoài ra, vì nó tương đối gần chúng ta nên phù hợp cho các nghiên cứu sâu hơn về khí quyển”.

TESS, thợ săn hành tinh

Kể từ khi ra mắt vào năm 2018, TESS đã giúp các nhà thiên văn học phát hiện các hành tinh xung quanh các ngôi sao tương đối gần, phù hợp cho các quan sát tiếp theo bằng các đài quan sát trên mặt đất và trên không gian.

Tiến sĩ Dransfield cho biết: “Điều này cho phép chúng tôi có được bức tranh rõ ràng hơn nhiều về sự đa dạng của các hệ ngoại hành tinh quay quanh nhiều loại sao”.

Kính thiên văn có thể thu được những điểm thấp trong ánh sáng sao cho thấy hành tinh đang đi qua phía trước ngôi sao của nó và những điểm thấp trong ánh sáng sao đó được gọi là sự chuyển động.

TOI-715b ở gần ngôi sao của nó và có quỹ đạo nhanh, nghĩa là hành tinh này thường xuyên đi qua phía trước ngôi sao của nó hoặc chuyển động quá cảnh. Do đó, ngoại hành tinh này là ứng cử viên tối ưu cho các quan sát trong tương lai bằng Kính viễn vọng Không gian James Webb.

Kính viễn vọng Webb quan sát vũ trụ bằng ánh sáng hồng ngoại, ánh sáng không thể nhìn thấy được bằng mắt người và có thể nhìn vào bên trong bầu khí quyển của các hành tinh.

Khi hành tinh đi ngang qua ngôi sao, ánh sáng sao xuyên qua nó, cho phép Webb tìm kiếm bằng chứng về bầu khí quyển và thậm chí xác định thành phần khí quyển của hành tinh. Và việc hiểu rõ liệu các hành tinh có bầu khí quyển hay không có thể tiết lộ nhiều hơn về khả năng chúng có thể sinh sống được.

“Chúng tôi thực sự muốn biết khối lượng của hành tinh này với độ chính xác cao để hiểu liệu nó có phải là một siêu Trái đất thực sự hay là thành viên của một loại thế giới đại dương mới lạ hay không”, Tiến sĩ Dransfield nói, đề cập đến các mặt trăng có đại dương toàn cầu như Europa của Sao Mộc hay Enceladus của Sao Thổ.

Bà Dransfield cũng cho biết, để xác nhận sự tồn tại của hành tinh thứ hai có kích thước bằng Trái đất, các nhà nghiên cứu cần quan sát thành công hơn về sự chuyển động của hành tinh này ở các bước sóng ánh sáng khác nhau.

Nếu hành tinh có kích thước bằng Trái đất được xác nhận, nó sẽ trở thành hành tinh nhỏ nhất mà TESS đã tìm thấy trong “vùng có thể ở được”.

Miệt mài tìm kiếm các hành tinh giống Trái đất

Các sao lùn đỏ là những ngôi sao phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta và một số trong số chúng được phát hiện là chứa các thế giới các hành tinh nhỏ, chẳng hạn như hệ TRAPPIST được phát hiện gần đây với 7 hành tinh của nó, nằm cách chúng ta 40 năm ánh sáng. Các hành tinh quay quanh gần hơn với những ngôi sao nhỏ hơn, mát hơn này có thể nhận được đủ hơi ấm để có thể sinh sống được.

Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh (TESS) của NASA đã phát hiện ra "chị em" của Trái đất - Ảnh: NASA

Nhưng câu hỏi quan trọng là liệu những hành tinh này có đủ gần để bị tấn công bởi các tia sáng và bức xạ của sao khiến xói mòn bầu khí quyển của chúng, làm nước bốc hơi và hạn chế khả năng tồn tại sự sống hay không.

Tiến sĩ Dransfield cho biết, ngôi sao của TOI-715b chỉ xuất hiện một vài ngọn lửa trong vòng hai năm qua và không được coi là hoạt động, khiến nó trở thành một ngôi sao cũ.

Trong tương lai, các nhà thiên văn học hy vọng có thể tìm kiếm các hành tinh quay quanh các ngôi sao giống với mặt trời của chúng ta hơn, điều này sẽ đòi hỏi khả năng chặn ánh sáng sao cường độ cao để tìm ra các hành tinh mờ nhạt có kích thước bằng Trái đất.

Các sứ mệnh sắp tới như Hành trình Chuyển động và Dao động của các ngôi sao (PLATO) của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, sẽ mang theo 26 camera để nghiên cứu các hành tinh giống Trái đất trong “vùng có thể ở được” trong quỹ đạo quanh các ngôi sao giống mặt trời. Sứ mệnh dự kiến sẽ khởi động vào năm 2026.