Tiết lộ bí ẩn ‘hành tinh cổ tích’: Khí quyển 1.500 độ C, đầy tinh thể thạch anh

Giới thiên văn học lần đầu tiên phát hiện các tinh thể thạch anh nguyên chất trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh.

Kể từ khi ra mắt, Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã cách mạng hóa sự hiểu biết của giới thiên văn về các hành tinh xa xôi ngoài Trái Đất.

Mới đây, Kính viễn vọng không gian James Webb tìm thấy các tinh thể nano thạch anh nhỏ trong các đám mây ở độ cao lớn tại một ngoại hành tinh khổng lồ, tên là WASP-17 b.

WASP-17 b cách Trái Đất khoảng 1.300 năm ánh sáng, trong chòm sao Thiên Yết. Sức nóng dữ dội từ ngôi sao này làm bầu khí quyển bao quanh nó giãn nở. Điều này khiến nó có đường kính gần gấp đôi Sao Mộc, dù khối lượng chỉ bằng một nửa.

Vì vậy, WASP-17b được xem là một trong những hành tinh lớn nhất và phồng nhất được biết đến.

WASP-17 b được phân loại là ngoại hành tinh nóng. Ngoài không gian, ngoại hành tinh này được thổi vào lượng cực lớn bức xạ, chịu nhiệt độ cực cao tới khoảng 1.500 độ C, do ở gần ngôi sao chủ.

WASP-17b nằm cách Trái Đất khoảng 1.300 năm ánh sáng trong chòm sao Thiên Yết. (Ảnh: Google)

Các tinh thể thạch anh có trong các đám mây của WASP-17 b mang hình dạng giống như lăng kính lục giác. Một số khác lại có cấu trúc nhọn như chất liệu thạch anh trên Trái Đất, nhưng chúng chỉ có kích thước nhỏ khoảng 10 nanomet.

David Grant, nhà nghiên cứu tại Đại học Bristol ở Anh, tác giả chính của công trình này cho biết, trước đây, từ quan sát của Kính viễn vọng Hubble, các nhà khoa học biết đến các sol khí (những hạt nhỏ tạo thành mây hoặc sương mù trong bầu khí quyển của WASP-17 b), nhưng đến nay càng bất ngờ hơn vì những sol khí này được làm từ tinh thể thạch anh.

Hannah Wakeford, đồng tác giả đến từ Đại học Bristol, cho biết ở các ngoại hành tinh khác, họ tìm thấy các tinh thể thạch anh giàu magiê, còn ở WASP-17 b, các tinh thể thạch anh này nguyên chất hơn.

Đám mây tinh thể thạch anh phủ đầy ngoại hành tinh phồng to. (Ảnh: Google)

Không giống như các hạt khoáng chất được tìm thấy trong các đám mây trên Trái đất, các tinh thể thạch anh được phát hiện trong các đám mây của WASP-17b không bị cuốn lên từ bề mặt đá của ngoại hành tinh.

Thay vào đó, chúng bắt nguồn từ chính bầu khí quyển của nó. Tiến sĩ Grant cho biết: “WASP-17b cực kỳ nóng, khoảng 1.500 độ C. Áp suất cực cao khiến các tinh thể thạch anh hình thành tại chỗ từ nguồn chất liệu sẵn có”.

Để có phát hiện này, nhóm nghiên cứu sử dụng Thiết bị thăm dò hồng ngoại của Kính viễn vọng Không gian James Webb quan sát WASP-17 b, khi nó di chuyển qua ngôi sao chủ. Kính viễn vọng Không gian James Webb quan sát WASP-17 b trong gần 10 giờ.

Khoảng thời gian quan sát kéo dài này cho phép thiết bị thu thập một tập dữ liệu lớn, gồm hơn 1.275 quan sát độ sáng trong các dải hồng ngoại thuộc bầu khí quyển WASP-17 b, vào thời điểm trong và sau khi nó di chuyển qua sao chủ.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng cho rằng, việc xác định chính xác số lượng thạch anh hiện diện, phạm vi che phủ của đám mây trên WASP-17 b là thách thức lớn.