Mặc dù Hệ mặt trời của chúng ta chỉ chứa một Trái đất thông thường, nhưng các nhà thiên văn học dự đoán rằng các hệ thống khác có thể chứa siêu Trái đất Hồi giáo; các hành tinh đá với khối lượng gấp nhiều lần hành tinh của chúng ta. Khi các ngôi sao lùn đỏ có khối lượng ít hơn, chúng không thể bám vào khí nhẹ hơn tạo thành những người khổng lồ khí. Các yếu tố nặng hơn còn lại có thời gian để hình thành các hành tinh trên mặt đất rất lớn.
Một lời giải thích mới cho việc hình thành siêu sao Trái đất, gợi ý rằng chúng có nhiều khả năng được tìm thấy quay quanh các ngôi sao lùn đỏ - loại sao phong phú nhất - so với các hành tinh khí khổng lồ như Sao Mộc và Sao Thổ. Giả thuyết này, bởi Tiến sĩ Alan Boss thuộc Khoa Từ tính trên mặt đất của Viện Carnegie, mô tả một cơ chế trong đó bức xạ tia cực tím từ một ngôi sao lớn gần đó lột ra khỏi một lớp vỏ khí quyển hành tinh phơi bày một siêu trái đất. Công trình, được xuất bản vào ngày 10 tháng 6 năm 2006, Tạp chí Vật lý thiên văn (Letters), giải thích những khám phá hành tinh ngoài hệ mặt trời gần đây bằng phương pháp vi phân.
Siêu Trái đất có khối lượng nằm giữa Trái đất và Hải vương tinh nhưng có thành phần không xác định. Trong số 300 ngôi sao gần Mặt trời nhất, ít nhất 230 ngôi sao lùn đỏ, có khối lượng nhỏ hơn một nửa so với Mặt trời của chúng ta, ông Boss nói. Vì các ngôi sao gần đó là nơi dễ tìm kiếm các hành tinh giống Trái đất khác, điều quan trọng là phải cố gắng dự đoán loại hệ hành tinh nào chúng có thể có, và điều đó có nghĩa là cố gắng tìm ra cách các hành tinh của chúng có thể hình thành.
Gần đây, bằng chứng được đưa ra cho có lẽ hành tinh có khối lượng thấp nhất được tìm thấy cho đến nay trên quỹ đạo xung quanh một ngôi sao theo trình tự chính như Mặt trời. Nó được tìm thấy bởi một tập đoàn quốc tế gồm các nhà thiên văn học thông qua một sự kiện vi điều khiển, trong đó một ngôi sao tiền cảnh khuếch đại ánh sáng từ một ngôi sao xa hơn nhiều bằng cách bẻ cong ánh sáng của ngôi sao nền theo hướng của chúng ta, một hiệu ứng được Einstein tiên đoán. Ngoài ra, họ cũng quan sát thấy sự phát sáng thứ cấp, phù hợp với sự hiện diện của một hành tinh có khối lượng khoảng 5,5 Trái đất quay quanh ngôi sao tiền cảnh ở khoảng cách tương tự vành đai tiểu hành tinh trong Hệ Mặt trời của chúng ta. Trong khi chưa xác định được danh tính của ngôi sao tiền cảnh, rất có thể đó là ngôi sao lùn đỏ (M lùn). Bằng chứng cho sự vi phân của một hành tinh có khối lượng 13 Trái đất xung quanh một sao lùn đỏ khác sau đó đã được trình bày.
Các nhóm phát hiện vi mô giải thích những khám phá của họ là bằng chứng cho thấy các siêu Trái đất có thể hình thành xung quanh các ngôi sao lùn đỏ bằng quá trình tương tự dẫn đến sự hình thành Trái đất và các hành tinh trên mặt đất khác trong Hệ Mặt trời của chúng ta, cụ thể là va chạm giữa các vật thể rắn lớn hơn. Tuy nhiên, quá trình này diễn ra chậm đến mức không có khả năng dẫn đến sự hình thành các hành tinh khí khổng lồ xung quanh các sao lùn đỏ, bởi vì khí đĩa có khả năng biến mất trước khi các vật thể rắn có thể phát triển đủ lớn để thu được bất kỳ khí nào. Tuy nhiên, các đội microlensing trước đây đã tìm thấy bằng chứng cho hai hành tinh khí khổng lồ có khối lượng tương tự như sao Mộc xung quanh hai ngôi sao lùn đỏ khác. Cho rằng số lượng bằng nhau của cả hai hành tinh khổng lồ và siêu Trái đất đã được phát hiện bằng phương pháp vi điện tử, tuy nhiên trước đây dễ phát hiện hơn, họ lập luận rằng phải có số lượng hành tinh khổng lồ ít hơn nhiều so với siêu Trái đất.
Ông chủ đang cân nhắc những khám phá này khi ngồi trong sảnh khách sạn ở Houston khi một lời giải thích mới về bốn hành tinh vi mô xảy ra với ông. Trước đây, ông đã chỉ ra rằng các ngôi sao lùn đỏ có khả năng hình thành các protoplan khí khổng lồ một cách nhanh chóng bằng cơ chế mất ổn định của đĩa, nhờ đó, các đĩa khí tạo thành các nhánh xoắn ốc và các protoplanet tự hấp dẫn sẽ trở thành sao Mộc nếu không có bất kỳ sự can thiệp nào. Tuy nhiên, hầu hết các ngôi sao hình thành ở các khu vực nơi các sao O lớn cuối cùng hình thành. Những ngôi sao như vậy phát ra lượng cực lớn của tia cực tím (UV), loại bỏ khí đĩa xung quanh các ngôi sao trẻ, làm lộ ra các protoplanet bên ngoài của chúng với tia cực tím và tước đi các phong bì khí. Năm 2002, Boss và các đồng nghiệp Carnegie, George Wetherill và Nader Haghighipour (hiện thuộc Đại học Hawaii), đã đề xuất lời giải thích này cho việc hình thành Thiên vương tinh và Hải vương tinh, có khối lượng tương tự như các siêu Trái đất.
Tôi nhận ra rằng vì tia cực tím phụ thuộc vào khối lượng của ngôi sao trung tâm, siêu trái đất nên được tìm thấy trên các quỹ đạo nhỏ hơn nhiều xung quanh một sao lùn đỏ so với xung quanh Mặt trời, ông trùm Boss nói. Ý tưởng này tự nhiên dự đoán các sao lùn đỏ hình thành gần các ngôi sao khổng lồ sẽ kết thúc với các siêu Trái đất quay quanh các khoảng cách nơi các siêu Trái đất được tìm thấy bằng phương pháp microlensing. Các sao lùn đỏ hình thành trong trường hợp không có các ngôi sao lớn sẽ không bị tia UV và do đó sẽ hình thành các hành tinh khí khổng lồ ở những khoảng cách này, thay vì các siêu Trái đất. Những ngôi sao như vậy thuộc nhóm thiểu số nên các sao lùn đỏ nên được quay quanh chủ yếu bởi các siêu Trái đất ở khoảng cách tiểu hành tinh và xa hơn nữa. Dự đoán này đồng ý với các phát hiện vi điều khiển cho đến nay.
Vẫn còn phải xem liệu dự đoán lý thuyết của Boss sẽ được xác minh bằng các cuộc tìm kiếm vi mô đang diễn ra và bởi các nhiệm vụ phát hiện hành tinh trên không gian đang được NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu lên kế hoạch. Việc xác định các thành phần của siêu trái đất sẽ là một thách thức lớn với ý nghĩa quan trọng đối với khả năng sinh sống của chúng.
Nguồn gốc: Bản tin Carnegie
