Phát hiện mới về phân tử trên hành tinh có mưa thủy tinh

Dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian James Webb phát hiện ra rằng ngoại hành tinh có mưa thủy tinh HD 189733b có dấu vết của hydro sunfua – một loại khí không màu có mùi lưu huỳnh nồng nặc và chưa từng được phát hiện bên ngoài Hệ mặt trời của chúng ta.

Ngoại hành tinh HD 189733b có kích thước bằng Sao Mộc, từ lâu đã khiến các nhà thiên văn học tò mò vì nhiệt độ thiêu đốt, gió rít và mưa bằng thủy tinh. Phát hiện mới được công bố hôm 8/7 trên tạp chí Nature cung cấp thêm những thông tin chưa biết về thành phần tiềm năng của ngoại hành tinh này.

Ngoại hành tinh HD 189733b quay rất gần ngôi sao chủ của nó, khiến nhiệt độ bề mặt của hành tinh này rất cao. Ảnh: Đại học Johns Hopkins

Khi các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn Webb để nghiên cứu hành tinh này, họ đã rất bất ngờ khi thấy sự xuất hiện của hydro sunfua. Nhà vật lý thiên văn Guangwei Fu tại Đại học Johns Hopkins, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Hydro sunfua là một trong những nguồn dự trữ lưu huỳnh chính trong bầu khí quyển của các hành tinh” trong Hệ mặt trời, nhưng chưa từng được phát hiện ở các ngoại hành tinh.

Độ chính xác cao và khả năng hồng ngoại từ kính viễn vọng Webb cho phép chúng tôi phát hiện ra hydro sunfua lần đầu tiên trên các ngoại hành tinh, mở ra một cửa sổ quang phổ mới để nghiên cứu hóa học lưu huỳnh trong khí quyển của ngoại hành tinh. Điều này giúp chúng tôi hiểu được các ngoại hành tinh được tạo thành từ gì và chúng hình thành như thế nào”.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu còn phát hiện nước, carbon dioxide và carbon monoxide trong bầu khí quyển của hành tinh này. Fu cho biết điều đó có nghĩa là những phân tử này có thể phổ biến ở các ngoại hành tinh khí khổng lồ khác.

Trong khi các nhà thiên văn học không kỳ vọng sự sống tồn tại trên HD 189733b vì nhiệt độ quá cao của nó, việc phát hiện ra thành phần cấu tạo như lưu huỳnh trên một ngoại hành tinh sẽ làm sáng tỏ quá trình hình thành hành tinh.

“Lưu huỳnh là một nguyên tố quan trọng để xây dựng các phân tử phức tạp hơn. Giống như carbon, nitơ, oxy và phốt phát, các nhà khoa học cần nghiên cứu thêm về nó để hiểu đầy đủ về cách các hành tinh được hình thành và chúng được tạo thành từ những gì”, Fu nói.

Hình minh họa mô tả ngoại hành tinh HD 189733b, một hành tinh khí khổng lồ nằm cách xa Trái đất 64 năm ánh sáng. Ảnh: Đại học Johns Hopkins

Dữ liệu của Webb cũng cho thấy mức độ kim loại nặng trên HD 189733b tương tự như những kim loại nặng được tìm thấy trên Sao Mộc.

Fu cho biết. “Những phát hiện này hỗ trợ cho sự hiểu biết của chúng ta về cách các hành tinh hình thành thông qua việc tạo ra nhiều vật liệu rắn hơn sau khi hình thành lõi ban đầu và sau đó được tăng cường tự nhiên bằng kim loại nặng”.

Hành tinh này lớn hơn Sao Mộc khoảng 10%, nhưng nóng hơn nhiều vì nó gần ngôi sao của nó hơn 13 lần so với khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt trời của chúng ta. Fu cho biết HD 189733b chỉ mất khoảng hai ngày Trái đất để hoàn thành một quỹ đạo quanh ngôi sao của nó.

Khoảng cách gần với ngôi sao này khiến HD 189733b có nhiệt độ trung bình nóng bỏng 926 độ C. Những cơn gió mạnh khiến các hạt silicat giống như thủy tinh rơi xuống từ những đám mây cao xung quanh hành tinh với tốc độ 8.046 km/h.