Khí quyển nung chảy cả sắt trên hành tinh lớn gấp đôi sao Mộc

October 13, 2020

WASP-121b, một hành tinh cách Trái Đất 900 năm ánh sáng, có nhiệt độ khí quyển 2.500°C, nóng tới nỗi có thể nung chảy cả sắt.

Nhóm nghiên cứu quốc tế đẫn dầu bởi Trung tâm Năng lực Quốc gia về Nghiên cứu hành tinh thuộc Đại học Bern và Đại học Geneva (Thụy Sĩ) đã “xâm nhập” vào bầu khí quyển của WASP-121b, một ngoại hành tinh siêu nóng.

Hành tinh này quay gần ngôi sao mẹ của nó hơn khoảng cách Mặt Trời – Trái Đất tới 40 lần, nên đã nhận được một nhiệt lượng khủng khiếp.

Theo tiến sĩ Jens Hoeijmakers, một trong các tác giả đứng đầu nghiên cứu, họ đã kiểm ra dữ liệu bằng máy quang phổ HARPS và xác định được ít nhất 7 kim loại đang tồn tại ở thể khí trên hành tinh này: sắt, crom, canxi, natri, magiê, niken.

Trước đó, vào năm 2019, khi mới được phát hiện, hành tinh kỳ lạ này từng gây chú ý với giới khoa học bởi nó không phải một quả cầu tròn mà… mang hình bầu dục. Nguyên nhân là nó quay quá gần sao mẹ và bị lực hấp dẫn của sao mẹ kéo mạnh, làm méo mó cả khối cầu. Có thể trong tương lai nó sẽ sớm bị phá hủy trong cuộc giằng co không cân sức này.

Hành tinh “địa ngục” WASP-121b, được phát hiện bốn năm trước trong chòm sao Korma, hóa ra có hình dạng không phải là tương tự như quả bóng tròn, mà là giống quả trứng thuôn dài hoặc là quả bóng bầu dục khổng lồ.

“Chúng tôi bắt đầu chú tâm quan sát hành tinh này vì bản chất “cực đoan” của nó. Chúng tôi cố gắng nhìn thấy dấu vết của magiê, sắt và các kim loại khác trong vỏ ngoài và rất ngạc nhiên khi tìm thấy chúng ở khoảng cách rất xa với hành tinh này”, chuyên gia David Singh từ đại học Tổng hợp John Hopkins ở Baltimore (Hoa Kỳ) tuyên bố.

Do khoảng cách quá gần, phần trên cùng khí quyển hành tinh có nhiệt độ lên tới 2.500°C.

WASP-121b là hành tinh khí khổng lồ có kích thước gần gấp đôi sao Mộc và quay xung quanh ngôi sao mẹ. Ngoại hành tinh này ở gần ngôi sao mẹ tới mức một năm ở đó chỉ dài bằng 1,3 ngày trên Trái Đất. Do khoảng cách quá gần, phần trên cùng khí quyển hành tinh có nhiệt độ lên tới 2.500°C, bằng khoảng một nửa nhiệt độ bề mặt Mặt Trời. Ở nhiệt độ đó, sắt tồn tại dưới dạng khí thay vì dạng rắn như thông thường.

WASP-121 ráo riết chọc thủng bầu không khí các vệ tinh của nó, khiến nó bị “phồng” lên bởi ảnh hưởng của sức nóng và ánh sáng, và cũng bị tác động từ lực hút của nó. Kết quả là, WASP-121b trở thành hành tinh không chỉ nóng nhất và cực đoan nhất, mà còn là có dáng vẻ kỳ dị.

“Khi chúng tôi chĩa kính viễn vọng không gian Hubble về phía WASP, chúng tôi trông thấy những phân tử nước phát sáng, chứng tỏ hành tinh có một tầng bình lưu dày“, nhà nghiên cứu Tom Evans ở Đại học Exeter, Anh, cho biết. Kính Hubble trông thấy vầng sáng này dưới dạng ánh sáng hồng ngoại mà mắt người không thể nhìn thấy.

“Các mô hình lý thuyết chỉ ra tầng bình lưu có thể giúp xác định một lớp ngoại hành tinh siêu nóng đặc biệt, có ý nghĩa quan trọng đối với nghiên cứu vật lý và hóa học trong khí quyển”, Evans nói.

Thông qua kiểm tra bước sóng ánh sáng chiếu vào không gian từ khí trên hành tinh, các nhà nghiên cứu có thể tính toán lượng hơi nước có trong khí quyển và độ nóng của nó. Hơi nước mát hơn ở tầng trên cùng của khí quyển có thể chặn một số bước sóng hồng ngoại truyền đi, theo Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA). Nhưng hơi nước ấm hơn sẽ phát ra bước sóng tương tự. Từ lượng ánh sáng thoát vào không gian, nhóm nghiên cứu nhận thấy nhiệt độ tăng lên cùng với độ cao.

Theo Khoa học