Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một hành tinh khổng lồ, giống như sao Mộc ở một vị trí không mong muốn và nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ nhỏ gần đó, một nghiên cứu mới cho thấy.
Việc phát hiện ra một hành tinh lớn như vậy xung quanh một ngôi sao nhỏ như vậy có thể buộc các nhà thiên văn phải suy nghĩ lại về cách các hành tinh hình thành, các nhà nghiên cứu cho biết.
Sao lùn đỏ là loại sao phổ biến nhất trong vũ trụ, chiếm hơn 70% số sao trong vũ trụ. Những ngôi sao này nhỏ và lạnh, thường to bằng một phần năm so với mặt trời và mờ hơn tới 50 lần. Tuy nhiên, phổ biến như các sao lùn đỏ, chỉ có khoảng 10% trong số 4.000 ngoại hành tinh được phát hiện cho đến nay quay quanh các ngôi sao này.
Sử dụng các đài quan sát thiên văn Calar Alto, Sierra Nevada và Montsec ở Tây Ban Nha và Đài thiên văn Las Cumbres ở California, các nhà nghiên cứu đã phân tích ngôi sao lùn đỏ GJ 3512 gần đó, nằm cách Trái đất khoảng 31 năm ánh sáng. GJ 3512 có khối lượng bằng một phần tám mặt trời, gần một phần bảy đường kính của mặt trời và sáng hơn một phần trăm mặt trời.
Thật bất ngờ, xung quanh ngôi sao lùn đỏ đó, các nhà khoa học đã phát hiện ra một hành tinh khổng lồ khí, có tên là GJ 3512b, có khối lượng gần bằng một nửa Sao Mộc. GJ 3512b quỹ đạo ngôi sao của nó ở khoảng cách khoảng một phần ba của một đơn vị thiên văn (AU), khoảng cách trung bình giữa trái đất và mặt trời (đó là khoảng 93 triệu dặm, hoặc 150 triệu km).
Người khổng lồ khí này là một hành tinh lớn hơn nhiều so với công việc trước đây đề xuất sẽ quay quanh một ngôi sao nhỏ như vậy. Để so sánh, trong khi mặt trời gấp khoảng 1.050 lần khối lượng của Sao Mộc, GJ 3512 chỉ bằng 250 lần khối lượng của GJ 3512b, tác giả chính của nghiên cứu Juan Carlos Morales, nhà vật lý thiên văn tại Viện Khoa học Vũ trụ ở Barcelona, Tây Ban Nha cho biết.
"Số liệu thống kê của ngoại hành tinh tìm thấy cho đến bây giờ dường như chỉ ra rằng các ngôi sao có khối lượng thấp thường chứa các hành tinh nhỏ như Trái đất hoặc sao Hải vương nhỏ, "Morales nói với Space.com." Mô hình hình thành hành tinh được chấp nhận nhiều nhất, mô hình bồi tụ lõi, cũng hướng về hướng này. Nhưng ở đây, chúng tôi chứng minh điều ngược lại - đó là, chúng tôi đã tìm thấy một hành tinh khí khổng lồ quay quanh một ngôi sao có khối lượng rất thấp. "
Các nhà khoa học cũng tìm thấy bằng chứng về một thế giới tiềm năng khác xung quanh GJ 3512, một hành tinh có khối lượng sao Hải Vương mà họ ước tính lớn hơn một phần sáu sao Mộc. Họ cho rằng hành tinh này quay quanh ở khoảng cách lớn hơn 1,2 AU, nhưng vẫn không chắc liệu thế giới đó có thực sự tồn tại hay không.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu cho rằng một hành tinh to lớn khác có thể đã quay quanh quỹ đạo hình bầu dục, hình bầu dục của GJ 3512b quanh sao lùn đỏ cho thấy người khổng lồ khí đã từng rơi vào một cuộc chiến kéo dài với một thế giới rộng lớn khác sau đó kéo ra khỏi hệ thống, thêm một hành tinh bất hảo vào không gian giữa các vì sao.
Cho đến bây giờ, các nhà thiên văn học đã nghĩ rằng mô hình bồi tụ lõi có thể giải thích sự hình thành của Sao Mộc và Sao Thổ, cũng như nhiều người khổng lồ khí khác được phát hiện xung quanh các ngôi sao xa xôi. Mô hình này giả định rằng các hành tinh khổng lồ được sinh ra theo hai giai đoạn. Đầu tiên, lõi đá và băng có khối lượng gấp 10 đến 15 lần Trái đất trong đĩa khí và bụi của hành tinh bao quanh các ngôi sao mới sinh. Sau đó, sau khi đạt được khối lượng tới hạn, các lõi này nhanh chóng tích tụ một lượng lớn khí hydro và khí heli.
Các ngôi sao có khối lượng thấp như sao lùn đỏ nên có các đĩa tiền đạo có khối lượng tương đối thấp, do đó, có khả năng ít vật liệu trong các đĩa này tạo thành các khối khí khổng lồ. Nếu vậy, mô hình bồi tụ lõi không thể giải thích kích thước khổng lồ của GJ 3512b, Morales và các đồng nghiệp của ông nói.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu cho rằng cái gọi là mô hình không ổn định đĩa sự hình thành hành tinh có thể giúp giải thích GJ 3512b. Mô hình này giả định rằng một đĩa tiền điện tử không ổn định có thể phân mảnh thành các khối khí và bụi sau đó có thể trực tiếp sụp đổ dưới trọng lực của chúng để tạo thành một số, hoặc có thể là tất cả, các khí khổng lồ, bỏ qua nhu cầu lõi rắn hoạt động như một hạt giống.
"Lần đầu tiên, chúng tôi đã mô tả chính xác một ngoại hành tinh không thể giải thích được bằng mô hình hình thành bồi tụ lõi", Morales nói. "Ngoại hành tinh này chứng minh rằng mô hình mất ổn định hấp dẫn có thể đóng một vai trò trong việc hình thành các hành tinh khổng lồ."
Các nhà nghiên cứu đang tiếp tục theo dõi hệ thống này để tìm hiểu thêm về thế giới tiềm năng thứ hai của nó và có lẽ nhiều hành tinh hơn nữa, Morales nói. Hơn nữa, họ đang kiểm tra 300 sao lùn đỏ khác để tìm kiếm nhiều ngoại hành tinh hơn, ông nói thêm.
Các nhà khoa học chi tiết phát hiện của họ trực tuyến hôm nay (26 tháng 9) trên tạp chí Khoa học.
- 7 cách để khám phá các hành tinh ngoài hành tinh
- Newfound Space Space Rock có thể bị mất liên kết của sự hình thành hành tinh
- 10 ngoại hành tinh có thể tổ chức cuộc sống ngoài hành tinh
