Phát hiện ngoại hành tinh chứa đầy kim cương, có kích thước tương đương sao Mộc
(Thị trường tài chính) - Hành tinh này nằm cách Trái Đất khoảng 750 năm ánh sáng và đang thu hút sự quan tâm lớn của giới nghiên cứu thiên văn.
Các nhà khoa học, với sự hỗ trợ của kính thiên văn không gian James Webb, vừa công bố phát hiện một ngoại hành tinh có kích thước tương đương sao Mộc nhưng sở hữu những đặc điểm chưa từng ghi nhận trước đây trong vũ trụ. Hành tinh này mang tên PSR J2322-2650b, nằm cách Trái Đất khoảng 750 năm ánh sáng và đang thu hút sự quan tâm lớn của giới nghiên cứu thiên văn.
Điểm khác thường của PSR J2322-2650b nằm ở chỗ nó không quay quanh một ngôi sao thông thường mà chuyển động quanh một sao xung - phần lõi siêu đặc còn sót lại sau vụ nổ siêu tân tinh. Theo thông tin từ trang Live Science, bầu khí quyển của hành tinh này không mang những đặc điểm quen thuộc như sự kết hợp giữa heli và hydro vốn phổ biến ở các hành tinh trong Hệ Mặt Trời, cũng không xuất hiện các phân tử thường gặp như nước, metan hay carbon dioxide.
Thay vào đó, lớp khí quyển của PSR J2322-2650b dường như được bao phủ bởi các đám mây muội than ở tầng cao, có khả năng ngưng tụ thành những tinh thể kim cương gần bề mặt. Cấu trúc khí quyển đặc biệt này, chủ yếu hình thành từ heli và carbon, chưa từng được ghi nhận trên bất kỳ hành tinh nào khác. Điều đáng chú ý hơn nữa là bản thân ngôi sao chủ của hành tinh cũng không phải là một ngôi sao thông thường.
“Đây là một bất ngờ hoàn toàn. Nó cực kỳ khác so với những gì chúng tôi mong đợi”, đồng tác giả nghiên cứu Peter Gao, nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Trái đất và Hành tinh Carnegie, cho biết trong bài viết đăng trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters ngày 16/12.
Trên thực tế, PSR J2322-2650b đã được phát hiện từ năm 2017 thông qua các quan sát bằng kính viễn vọng vô tuyến. Tuy nhiên, chỉ đến khi kính thiên văn không gian James Webb đi vào hoạt động, các nhà khoa học mới có điều kiện quan sát chi tiết môi trường của hành tinh này từ khoảng cách hàng trăm năm ánh sáng. Nhờ khả năng quan sát vượt trội của JWST, nhiều đặc điểm chưa từng biết đến trước đây của hành tinh đã dần được hé lộ.
PSR J2322-2650b quay quanh một sao xung - loại sao neutron có tốc độ tự quay cực nhanh và phát ra các xung bức xạ đều đặn. Do sao xung phát ra tia gamma năng lượng cao, các thiết bị hồng ngoại của JWST không thể quan sát trực tiếp thiên thể này. Tuy nhiên, chính “điểm mù” đó lại mang đến lợi thế, giúp các nhà khoa học dễ dàng nghiên cứu hành tinh nằm bên cạnh mà không bị ánh sáng từ sao chủ che khuất.
“Hệ thống này đặc biệt ở chỗ chúng ta có thể quan sát hành tinh được chiếu sáng bởi ngôi sao chủ của nó, nhưng lại không thể nhìn thấy chính ngôi sao đó”, đồng tác giả Maya Beleznay, nghiên cứu sinh tiến sĩ vật lý tại Đại học Stanford, cho biết.
Cho đến nay, nguồn gốc của PSR J2322-2650b vẫn là một ẩn số lớn. Hành tinh này nằm cách sao chủ khoảng 1,6 triệu km, gần hơn gần 100 lần so với khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Nó chỉ mất khoảng 7,8 giờ để hoàn thành một vòng quỹ đạo và có hình dạng bị kéo dài, giống quả chanh, do chịu lực hấp dẫn cực mạnh từ sao xung.
Theo trưởng nhóm nghiên cứu Michael Zhang, nghiên cứu sinh chuyên ngành khí quyển ngoại hành tinh tại Đại học Chicago, việc lý giải quá trình hình thành của hành tinh này là một thách thức lớn bởi thành phần khí quyển của nó hoàn toàn khác biệt so với các mô hình đã biết.
Hiện các nhà khoa học vẫn chưa thể giải thích rõ vì sao muội than hay thậm chí là kim cương lại có thể tồn tại trong bầu khí quyển của một hành tinh nằm rất gần sao chủ. Trong điều kiện thông thường, carbon ở dạng phân tử khó có thể tồn tại ở nhiệt độ cao như vậy.
Đồng tác giả nghiên cứu Roger Romani, giáo sư vật lý tại Đại học Stanford và Viện Vật lý Thiên văn và Vũ trụ học Kavli, đưa ra giả thuyết rằng sau khi hành tinh nguội đi kể từ thời điểm hình thành, carbon và oxy trong lõi có thể đã kết tinh. Tuy nhiên, giả thuyết này vẫn chưa thể giải thích đầy đủ những đặc điểm bất thường đang được quan sát.
“Các tinh thể carbon nguyên chất nổi lên và hòa trộn vào khí heli… nhưng vẫn cần một cơ chế nào đó để ngăn oxy và nitơ tham gia. Đó mới là điều bí ẩn”, ông Romani cho biết.
