Một họa sĩ minh họa của hành tinh ngoài hành tinh Kepler-1625b với mặt trăng giả thuyết của nó, được cho là có kích thước bằng sao Hải Vương.
(Ảnh: © Dan Durda)
Một ứng cử viên exomoon nghiêm túc đầu tiên có khả năng là lõi bị bắt của một hành tinh khổng lồ trẻ con, nếu thế giới kỳ lạ thực sự tồn tại, một nghiên cứu mới cho thấy.
Vào tháng 10 năm 2018, các nhà thiên văn học của Đại học Columbia Alex Dạy và David Kipping tuyên bố rằng họ đã phát hiện ra bằng chứng về một Thế giới kích thước sao Hải Vương bao quanh Kepler-1625b, một hành tinh ngoài hành tinh khổng lồ nằm cách Trái đất khoảng 8.000 năm ánh sáng.
Đây là một tin tức lớn: Nếu được xác nhận, thế giới mới, được gọi là Kepler-1625b-i, sẽ là mặt trăng đầu tiên được phát hiện ngoài hệ mặt trời của chúng ta. Nhưng xác nhận đã chứng minh khó khăn.
Dạy và Kipping nhấn mạnh vào thời điểm phát hiện, được thực hiện bằng các quan sát của kính viễn vọng không gian Kepler và Hubble của NASA, là do dự kiến. Kể từ đó, một nhóm nghiên cứu khác đã lập luận chống lại sự tồn tại của Kepler-1625b-i, và một nhóm khác đã nhấn mạnh rằng dữ liệu này không thuyết phục vào thời điểm này. Vì vậy, một năm sau, Kepler-1625b-i vẫn là một ứng cử viên chứ không phải là một thế giới chân thật
Tình trạng đó đã không ngăn các nhà khoa học khác cố gắng hiểu tiềm năng như thế nào exomoon đã đến, tuy nhiên. Thật vậy, một nghiên cứu mới đã giải quyết câu hỏi đó và đưa ra một câu trả lời hấp dẫn.
Nguồn gốc âm u
Các nhà thiên văn nghĩ rằng Kepler-1625b-i là lớn hơn khoảng 10 lần so với Trái đất, và các đối tượng dường như quay quanh sao Mộc giống như cha mẹ hành tinh của mình tại một khoảng cách trung bình là 1,9 triệu dặm (3 triệu km).
Do đó, Kepler-1625b-i "có khối lượng và động lượng góc vượt xa mọi thứ nhìn thấy trong các vệ tinh của các hành tinh hệ mặt trời", Bradley Hansen, thuộc Viện Vật lý lý thuyết Mani L. Bhaumik của UCLA, viết trong nghiên cứu mới, được công bố trực tuyến ngày hôm nay (2 tháng 10) trên tạp chí Tiến bộ khoa học.
"Các thông số của Kepler-1625b-i có thể so sánh với các hành tinh được phát hiện gần đây quay quanh các ngôi sao có khối lượng thấp", Hansen viết. "Do đó, không rõ ràng rằng Kepler-1625b-i hình thành theo cách tương tự như các mặt trăng của hệ mặt trời."
Mặt trăng lớn của sao Mộc, ví dụ, có lẽ hợp lại từ một đĩa vật liệu bao quanh hành tinh mới sinh từ lâu. Nhưng công việc mô hình cho thấy Kepler-1625b-i quá lớn để hình thành theo cách này, Hansen nói.
Có thể ứng cử viên exomoon là một hành tinh cũ đã bị Kepler-1625b bắt giữ một cách hấp dẫn, nó nặng gấp đôi sao Mộc. Nhưng điều này dường như cũng không hoạt động; "Tất cả các kịch bản lắp ráp hoặc bắt giữ Kepler-1625b-i sau khi hành tinh chủ hình thành đều gặp phải vấn đề là chúng tạo ra các mặt trăng quá nhỏ hoặc quá gần", Hansen viết.
Thay vào đó, công việc người mẫu mới của ông cho thấy việc bắt giữ xảy ra sớm hơn đáng kể, ngay sau khi cả hai cơ thể được sinh ra. Hai vật thể đang phát triển có khả năng chiếm cùng một quỹ đạo quỹ đạo - một mảng không gian về một đơn vị thiên văn (AU) từ ngôi sao chủ. (Một AU là mức trung bình của Trái đất-Mặt trời khoảng cách -. Khoảng 93 triệu dặm, hoặc 150 triệu km)
Trong kịch bản này, lõi hành tinh trở thành Kepler-1625b đã ngấu nghiến nhiều khí hơn so với nước láng giềng, mãi mãi củng cố sự thống trị của nó trong mối quan hệ.
"Cách thức hoạt động của quá trình bồi tụ khí, đó là chức năng khối lượng rất mạnh", Hansen nói với Space.com.
"Nếu bạn đi trước một chút, bạn sẽ bắt đầu tích lũy nhanh hơn rất nhiều, và về cơ bản đó là một tình huống thắng tất cả," ông nói thêm. "Một trong số họ đã bắt được tất cả khí trong vùng lân cận và trở thành người khổng lồ về khí. Người bị mắc kẹt một chút đã bị mắc kẹt ở giai đoạn cốt lõi này và, do lực hấp dẫn tăng [của người hàng xóm], đã bị kéo xuống để trở thành vệ tinh. "
Ngay cả trong trạng thái còi cọc này, Kepler-1625b-i vẫn có khả năng đã tích tụ rất nhiều khí đến nỗi nó không phải là một chất tương tự hành tinh trên mặt đất tốt, Hansen nói. Vì vậy, mặc dù exomoon tiềm năng cư trú trong vùng có thể ở của ngôi sao chủ của nó - phạm vi khoảng cách mà nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt của thế giới - Kepler-1625b-i có lẽ không phải là ứng cử viên tuyệt vời cho sự sống giống như Trái đất.
Một sự xuất hiện phổ biến?
Các yếu tố của kịch bản này có thể đã diễn ra trong chính khu rừng vũ trụ của chúng ta, Hansen nói.
Ví dụ, có thể là sao Hải vương và Thiên vương tinh là những sinh vật khổng lồ khí sinh ra trong vương quốc của Sao Mộc và Sao Thổ. Hai thế giới sau này bắt đầu ngấu nghiến khí, ý tưởng đi, và, thay vì hấp dẫn Hải vương tinh và Thiên vương tinh, đã đưa bộ đôi ra bên ngoài về phía địa phương hiện tại của họ.
Thật vậy, quá trình này có thể giúp giải thích sự phong phú của các thế giới khối lượng sao Hải Vương trong thiên hà Milky Way, dường như vượt quá dự đoán của các mô hình hình thành hành tinh truyền thống, Hansen nói.
"Nếu chúng ta bắt đầu tính đến thực tế là nhiều lõi có thể tương tác ở cùng một vị trí, thì có lẽ không phải ai cũng trở thành một hành tinh khổng lồ", ông nói. "Nó có thể là cuộc đua với thời gian."
- Khám phá về Exomoon tiềm năng làm tăng hy vọng của Pandora hoặc Endor ngoài đời thực
- Săn lùng Mini Moons: Exomoons có thể có vệ tinh của riêng mình
- 7 cách để khám phá các hành tinh ngoài hành tinh
Cuốn sách của Mike Wall về tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, "Ngoài đó"(Grand Central Publishing, 2018; minh họa bởi Karl Tate), là ra ngay bây giờ. Theo dõi anh ấy trên Twitter @michaeldwall. theo dõi chúng tối trên Twitter @Spacesotcom hoặc là Facebook.
