Nhiệt độ ở ngoại hành tinh Trappist-1b đủ để nướng một chiếc pizza

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature, các nhà khoa học cho biết Kính viễn vọng không gian James Webb đã lần đầu tiên đo nhiệt độ của một ngoại hành tinh đá, qua đó phát hiện ra rằng "người anh em họ" của Trái Đất rất có thể thiếu một bầu khí quyển.

Đồ họa về TRAPPIST-1 và 7 hành tinh cùng kích cỡ Trái Đất.

Trappist-1 là một ngôi sao lùn đỏ thuộc chòm sao Bảo Bình, cách Trái Đất khoảng 40 năm ánh sáng. Ngôi sao này có nhiệt độ thấp hơn và màu sắc đỏ hơn Mặt Trời của chúng ta rất nhiều, nhưng kích cỡ chỉ bằng 8% Mặt Trời. Nhờ vậy, nước sẽ có khả năng tồn tại trên các hành tinh với quỹ đạo rất gần với nó.

Khi hệ thống hành tinh Trappist-1 được phát hiện vào năm 2017, giới thiên văn học đã rất phấn khích trước viễn cảnh rằng một vài hành tinh trong số 7 hành tinh đá tại đây - có kích thước và khối lượng gần tương tự Trái Đất - là nơi có thể sinh sống được. Các hành tinh quay quanh ngôi sao lùn đỏ cực lạnh của hệ thống này ở cự ly gần hơn nhiều so với các hành tinh đá trong Hệ Mặt Trời. Tuy nhiên, ngôi sao của Trappist-1 tỏa ra ít năng lượng hơn nhiều so với Mặt Trời của chúng ta.

Hệ thống hành tinh này đã đặt ra một mục tiêu rõ ràng cho kính viễn vọng James Webb - công cụ đã mở ra một loạt khám phá khoa học kể từ khi những ghi nhận đầu tiên được công bố vào tháng 7 năm ngoái. Các nhà thiên văn tập trung vào Trappist-1b - hành tinh gần sao lùn đỏ nhất, do hành tinh này dễ quan sát nhất. Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI) của James Webb đã đo sự thay đổi độ sáng khi hành tinh Trappist-1b di chuyển phía sau ngôi sao của nó, trong một hiện tượng được giới khoa học gọi là nhật thực thứ cấp.

Nhà vật lý thiên văn Elsa Ducrot - một trong những tác giả của nghiên cứu trên - cho biết: "Ngay trước khi bị che khuất phía sau ngôi sao, hành tinh này phát ra nhiều ánh sáng nhất, vì nó hầu như chỉ thể hiện mặt 'ban ngày' của nó".

Bằng cách trừ đi độ sáng của ngôi sao, các nhà nghiên cứu đã tính toán lượng ánh sáng hồng ngoại mà hành tinh Trappist-1b phát ra. Theo Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), thiết bị MIRI còn có thể hoạt động giống như "một nhiệt kế không chạm khổng lồ" và nhiệt độ ban ngày của hành tinh Trappist-1b được xác định là 230 độ C - “gần như hoàn hảo để nướng bánh pizza”.

Ủy ban Năng lượng Nguyên tử của Pháp (CEA) cho biết nhiệt không được điều phối lại trên khắp hệ thống hành tinh Trappist-1 - một vai trò thường do bầu khí quyển thực hiện. Do đó, các nhà khoa học kết luận rằng Trappist-1b "có rất ít hoặc không có bầu khí quyển". Theo bà Ducrot, vẫn cần phân tích thêm các bước sóng khác nữa để xác nhận kết quả này. Tuy nhiên, bà chắc chắn rằng bầu khí quyển không chứa CO2, bởi vì điều đó sẽ hấp thụ một phần ánh sáng.

Nhà vật lý này cũng nhấn mạnh rằng kính viễn vọng Không gian Spitzer đã không thể giúp nhận định về bầu khí quyển trên Trappist-1b mặc dù đã có 28 lần quan sát nhật thực thứ cấp, trong khi James Webb làm được điều này chỉ sau 1 lần quan sát. Bà Ducrot cũng khẳng định rằng khả năng phân tích bầu khí quyển tiềm năng của các ngoại hành tinh đá sẽ mở ra "một kỷ nguyên mới" trong việc nghiên cứu các hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Ngoại trừ Trappist-1b là nơi không thể có sự sống do ở quá gần ngôi sao của nó, các nhà khoa học NASA tin rằng 3 trong số 7 hành tinh thuộc “hệ Mặt Trời thứ hai” này - gồm Trappist-1e, Trappist-1f và Trappist-1g - nằm trong “vùng có thể sinh sống được”. Các hành tinh này có nhiệt độ phù hợp cho sự tồn tại của nước lỏng, vốn được xem là điều kiện quan trọng giúp hình thành sự sống.