Phát hiện hành tinh già nhất vũ trụ, phiên bản ấm áp của sao Mộc

Một nghiên cứu do nhóm khoa học gia từ Thụy Sĩ, Anh, Mỹ, Hà Lan, Nam Phi và Chile đã lần tìm ra một trong những hành tinh cổ đại nhất vũ trụ trong kho dữ liệu khổng lồ của "thợ săn ngoại hành tinh" TESS (kính viễn vọng không gian của NASA).

Kết quả đã được xác nhận bởi một số kính viễn vọng mạnh mẽ khác đặt trên mặt đất. Hành tinh cổ đại được đặt tên là TOI-5542b theo tên ngôi sao mẹ, nằm cách chúng ta 1.154 năm ánh sáng trong chòm sao Khổng Tước.

Nhà thiên văn học Nolan Grieves từ Trường Đại học Genève - Thụy Sĩ, tác giả đứng đầu nghiên cứu, cho biết đó là một hành tinh khổng lồ có kích thước bằng Sao Mộc của hệ Mặt Trời nhưng quay rất gần sao mẹ, nên thuộc nhóm "Sao Mộc nóng".

Sao Mộc nóng (tiếng Anh: hot-Jupiter) là một loại hành tinh khí khổng lồ ngoài hệ Mặt Trời mà về mặt vật lý thì tương tự như Sao Mộc nhưng lại có chu kỳ quỹ đạo rất ngắn. Khoảng cách gần từ chúng tới ngôi sao chủ và nhiệt độ bề mặt-bầu khí quyển cao khiến chúng được đặt tên là "Sao Mộc nóng"

Sao Mộc nóng là những hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời dễ phát hiện nhất bằng phương pháp vận tốc xuyên tâm, bởi vì sự dao động mà chúng gây ra cho chuyển động của sao chủ của chúng thì tương đối lớn và nhanh so với của những loài hành tinh khác đã biết.

Một trong những Sao Mộc nóng nổi tiếng nhất là 51 Pegasi b. Được phát hiện năm 1995, nó là hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời đầu tiên được phát hiện có quỹ đạo quanh một ngôi sao giống mặt trời. 51 Pegasi b có chu kỳ quỹ đạo khoảng 4 ngày.

"Ngay cả với tỷ lệ xuất hiện thấp dưới 1%, Sao Mộc nóng vẫn là một trong những nhóm phổ biến nhất trong các ngoại hành tinh đã biết, do xu hướng quan sát của các phương pháp phát hiện hiện nay thiên về các hành tinh gần, lớn và có khối lượng lớn" - tiến sĩ Grieves giải thích.

Ông phân tích thêm: "Sao Mộc nóng bị ảnh hưởng bởi bức xạ sao cường độ cao, có thể tích tụ năng lượng vào bên trong, khiến chúng có bán kính lớn hơn những gì được mong đợi dựa trên các mô hình cấu trúc bên trong. Chúng cũng bị ảnh hưởng bởi các lực thủy triều mạnh, có thể dẫn đến khóa thủy triều, làm giảm độ lệch tâm quỹ đạo và chu kỳ quay của hành tinh, cũng như sự tương phản dữ dội giữa ngày và đêm".

Khóa thủy triều xảy ra khi mà gradient trọng lực hay lực thủy triều làm cho một bán cầu của một thiên thể đang quay luôn hướng về phía thiên thể đồng hành với nó. Hiệu ứng này còn được biết đến như sự đồng bộ chuyển động quay. Một thiên thể bị khóa thủy triều sẽ quay quanh trục của nó như quay quanh thiên thể đồng hành. Một ví dụ điển hình là một mặt của Mặt Trăng luôn hướng về phía Trái Đất.

Có thể phân loại TOI-5542b một cách chi tiết hơn là "Sao Mộc ấm", tức không phải những cái nóng nhất. Nó quay quanh sao mẹ cứ mỗi 75,12 ngày một lần và có nhiệt độ trung bình khoảng 168 độ C.

Với nhiệt độ ấm vừa phải và khoảng cách nằm trong ngưỡng 10-200 ngày, các ngoại hành tinh như vậy vừa đủ gần sao mẹ để bị hạn chế các mô hình tiến hóa hành tinh, vừa đủ xa để ít bị ngôi sao mẹ làm thay đổi bầu khí quyển hay kéo lại gần như một số Sao Mộc nóng cực gần khác.

Như vậy, TOI-5542b có thể giữ được nhiều đặc tính cổ đại như khi nó vừa được sinh ra, trở thành một kho báu cho các nhà nghiên cứu, vốn luôn mong muốn hiểu thêm về lịch sử hình thành các hành tinh để giải mã những bí ẩn liên quan đến sự ra đời của chính Trái Đất và hành tinh chúng ta.

Xem thêm video: Trung Quốc phát trực tuyến lớp học đầu tiên từ vũ trụ (Nguồn: VTV24).

Thiên Trang (TH)