Siêu Trái Đất 10 tỉ tuổi làm đảo lộn hiểu biết về vũ trụ

Ở nơi cách chúng ta 280 năm ánh sáng, siêu Trái Đất TOI-561 b đang thách thức các quy luật vật lý thông thường.

Một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học The Astrophysical Journal Letters cho thấy hành tinh TOI-561 b, một siêu Trái Đất già cỗi – khoảng 10 tỉ năm tuổi – đang sở hữu một loạt những đặc điểm khó hiểu, thách thức các lý thuyết hình thành hành tinh được tin cậy lâu nay.

Theo NASA, TOI-561 b có bán kính gấp 1,4 lần và khối lượng gấp đôi Trái Đất, quay quanh ngôi sao mẹ TOI-561 với chu kỳ quỹ đạo chỉ 0,4 ngày và khoảng cách chỉ bằng 1,06% khoảng cách Trái Đất – Mặt Trời.

Điều này làm cho hành tinh bị khóa thủy triều với sao mẹ, tức luôn hướng chỉ một mặt về phía sao mẹ. Vì vậy, đó là một thế giới chia làm 2 nửa: Một nửa luôn là ban ngày, một nửa luôn là ban đêm.

Siêu Trái Đất TOI-561 b là một quả cầu dung nham ướt có bầu khí quyển dày

“Dựa trên những gì chúng ta biết về các hệ sao, các nhà thiên văn học đã dự đoán rằng một hành tinh như thế này quá nhỏ và quá nóng để có thể giữ được bầu khí quyển của riêng nó trong thời gian dài sau khi hình thành” – đồng tác giả Nicole Wallack từ Viện Khoa học Carnegie (Mỹ) giải thích trên tờ Science Alert.

Theo các tính toán trước đó, các nhà khoa học cũng cho rằng siêu Trái Đất này cực kỳ nóng, với nhiệt độ trung bình mặt ban ngày lên tới 2.700 độ C.

Nhưng những gì mà nghiên cứu mới tìm thấy sau khi phân tích dữ liệu từ kính viễn vọng không gian James Webb gần như gây sốc: Siêu Trái Đất này chỉ khoảng 1.800 độ C, vì có một bầu khí quyển dày đóng vai trò như “máy điều hòa”, giúp vận chuyển bớt nhiệt từ mặt ban ngày sang ban đêm.

James Webb cũng tiết lộ rằng mật độ hành tinh này rất thấp – chỉ gấp 4 lần mật độ nước – cho thấy lõi sắt của nó rất nhỏ hoặc bầu khí quyển phải rất dày, nhiều hơi nước.

Chính hơi nước trong bầu khí quyển cũng góp phần làm mát hành tinh.

Các nhà khoa học nghi ngờ rằng dù khí quyển bị thất thoát vào không gian do bức xạ kinh khủng từ ngôi sao mẹ gần kề, nhưng đại dương magma nóng chảy trên bề mặt liên tục “nhả” khí từ trong lòng đất ra để bù đắp lại.

Đồng thời, đại dương magma này cũng hoạt động như một cái túi chứa, hút ngược một phần khí vào bên trong, tạo nên một vòng tuần hoàn giúp hành tinh không bao giờ bị mất đi bầu khí quyển.

Vì vậy, sự hiện diện của siêu Trái Đất này là minh chứng cho thấy các hành tinh trong vũ trụ vẫn còn nhiều điều kỳ lạ chờ khám phá: Chúng có thể sở hữu những “cơ chế sinh tồn” mà chúng ta khó lòng tưởng tượng.