Gửi bình luận
Một ngoại hành tinh nổi tiếng với thời tiết chết chóc đang che giấu một đặc điểm kỳ lạ khác - nó ... có mùi trứng thối, theo một nghiên cứu mới của Đại học Johns Hopkins dựa trên dữ liệu từ kính thiên văn không gian James Webb.
Bầu khí quyển của HD 189733 b, một hành tinh khí khổng lồ với kích thước tương đương Sao Mộc, có chứa một lượng nhỏ hydro sulfide, một phân tử không chỉ gây ra mùi hôi mà còn cung cấp cho các nhà khoa học manh mối mới về cách mà lưu huỳnh có thể ảnh hưởng đến vùng bên trong và khí quyển của những hành tinh khí ngoài Hệ Mặt Trời.
Phát hiện này đã được công bố trên Nature.
"Hydro sulfide là một phân tử lớn mà chúng tôi không biết tồn tại ở đó. Chúng tôi đã dự đoán nó sẽ có mặt, và chúng tôi biết nó có ở Sao Mộc, nhưng chúng tôi chưa từng thực sự phát hiện ra nó ở ngoài Hệ Mặt Trời," Guangwei Fu, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Johns Hopkins, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết.
"Chúng tôi không tìm kiếm sự sống trên hành tinh này vì nó quá nóng, nhưng việc phát hiện hydro sulfide là một bước đệm để tìm thấy phân tử này trên các hành tinh khác và hiểu rõ hơn về cách mà các loại hành tinh khác nhau hình thành."
Ngoài việc phát hiện hydro sulfide và đo lường tổng quát về lượng lưu huỳnh trong khí quyển của HD 189733 b, nhóm của Fu đã đo chính xác các nguồn chính của oxy và carbon trên hành tinh này: nước, carbon dioxide và carbon monoxide.
"Lưu huỳnh là một nguyên tố quan trọng để tạo nên các phân tử phức tạp hơn, và giống như carbon, nitơ, oxy và phosphate, các nhà khoa học cần nghiên cứu nó nhiều hơn để hiểu đầy đủ cách mà các hành tinh được hình thành và chúng được tạo thành từ những gì," Fu nói.
Cách Trái Đất chỉ 64 năm ánh sáng, HD 189733 b là "Sao Mộc nóng" gần nhất mà các nhà thiên văn học có thể quan sát khi nó đi qua trước ngôi sao của mình, khiến nó trở thành một hành tinh chuẩn cho các nghiên cứu chi tiết về khí quyển của ngoại hành tinh kể từ khi được phát hiện vào năm 2005, Fu cho biết.
Hành tinh này cách ngôi sao của mình khoảng gần hơn 13 lần so với khoảng cách từ Sao Thủy tới Mặt Trời và chỉ mất khoảng hai ngày Trái Đất để hoàn thành một vòng quỹ đạo. Nó có nhiệt độ lên tới 1.700 độ F (927 độ C) và nổi tiếng với thời tiết khắc nghiệt, bao gồm mưa kính thổi ngang theo gió ở vận tốc tới 5000 dặm mỗi giờ (~8.000 km/h).
Giống như việc đã phát hiện nước, carbon dioxide, methane và các phân tử quan trọng khác trên các ngoại hành tinh khác, Webb cung cấp cho các nhà khoa học một công cụ mới để theo dõi hydro sulfide và đo lượng lưu huỳnh trong các hành tinh khí ngoài Hệ Mặt Trời.
"Giả sử chúng tôi nghiên cứu thêm 100 Sao Mộc nóng và tất cả đều có hàm lượng lưu huỳnh cao. Điều đó có ý nghĩa gì về cách chúng được hình thành so với Sao Mộc của chúng ta?" Fu nói.
Dữ liệu mới cũng loại trừ sự hiện diện của methane trong HD 189733 b với độ chính xác chưa từng có và các quan sát ở bước sóng hồng ngoại từ của Webb phản bác các tuyên bố trước đó về sự dồi dào của phân tử này trong bầu khí quyển.
"Chúng tôi đã nghĩ rằng hành tinh này quá nóng để có nồng độ methane cao, và bây giờ chúng tôi biết rằng nó không có ở đó," Fu nói.
Nhóm nghiên cứu cũng đo hàm lượng của các kim loại nặng giống như trên Sao Mộc, một phát hiện có thể giúp các nhà khoa học trả lời những câu hỏi về sự liên đới giữa hàm lượng kim loại của một hành tinh với khối lượng của nó, Fu cho biết.
Các hành tinh băng khổng lồ có khối lượng nhỏ hơn hơn như Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương chứa nhiều kim loại hơn so với các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ, các hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt Trời. Hàm lượng kim loại cao hơn cho thấy Sao Hải Vương và Sao Thiên Vương đã tích lũy nhiều băng, đá và các nguyên tố nặng khác so với các khí nhẹ như hydro và heli trong giai đoạn đầu hình thành. Theo Fu, các nhà khoa học đang kiểm tra xem tương quan này có đúng với các ngoại hành tinh hay không.
"Hành tinh cỡ Sao Mộc này rất gần với Trái Đất và đã được nghiên cứu rất kỹ. Giờ đây phép đo mới này của chúng tôi cho thấy hàm lượng kim loại mà nó có giúp chúng tôi có một cái mốc rất quan trọng cho nghiên cứu về mối liên hệ giữa thành phần của một hành tinh với khối lượng và bán kính của nó," Fu nói.
"Phát hiện này cho phép chúng ta biết nhiều hơn về cách mà các hành tinh hình thành thông qua việc tạo ra nhiều vật liệu rắn sau khi tạo thành lõi ban đầu và sau đó được lớn lên thêm bởi các kim loại nặng."
Trong những tháng tới, nhóm của Fu dự định theo dõi lưu huỳnh trên nhiều ngoại hành tinh hơn và tìm hiểu cách mà mức độ cao của hợp chất này có thể ảnh hưởng đến cách mà chúng hình thành ở khu vực gần sao chủ của mình.
"Chúng tôi muốn biết làm thế nào mà những loại hành tinh này xuất hiện ở đó, và hiểu rõ thành phần bầu khí quyển của chúng sẽ giúp chúng tôi trả lời câu hỏi đó," Fu nói.
Bryan
Theo Phys.org
