Cuối cùng, chúng tôi đã có cái nhìn quang học đầu tiên về một ngoại hành tinh và bầu không khí của nó, và cậu bé là một nơi xa lạ. Hành tinh này được gọi là HR8799e, và bầu khí quyển của nó là một phức tạp. HR8799e đang ở trong một cơn bão toàn cầu, bị chi phối bởi những đám mây sắt và silicat.
Nhờ tàu vũ trụ Kepler, chúng tôi đã phát hiện ra rất nhiều ứng cử viên ngoại hành tinh và ngoại hành tinh trong vài năm qua. Trên thực tế, nó gần như thường lệ. Nhưng chúng tôi không biết đủ về họ. Chúng ta có thể xác định một phạm vi khối lượng cho chúng và cả thành phần và mật độ có khả năng của chúng, nhưng các đặc điểm khí quyển của chúng bị ẩn khỏi chúng ta.
Nhưng điều đó đang bắt đầu thay đổi.
Chúng ta có thể cảm ơn Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) vì cái nhìn này về một ngoại hành tinh xa xôi. Họ đã sử dụng thiết bị GRAVITY của mình trên Giao thoa kế Kính viễn vọng Rất lớn để có được sự quan sát trực tiếp đầu tiên của một ngoại hành tinh. Đây không phải là hình ảnh thực tế của hành tinh, mà là quang phổ của bầu khí quyển, và một hình ảnh chi tiết hơn nhiều so với bất cứ thứ gì chúng ta đã thấy trước đây.
HR8799e được gọi là siêu sao Mộc, và không giống bất kỳ hành tinh nào trong Hệ Mặt trời của chúng ta. Nó có một khối khí khổng lồ lớn gấp 5 đến 10 lần Sao Mộc, quay quanh một ngôi sao cách chúng ta khoảng 129 năm ánh sáng. Nếu nó ở trong Hệ Mặt trời của chúng ta, quỹ đạo của nó sẽ nằm giữa Sao Thổ và Sao Thiên Vương. Nó cũng là một hành tinh trẻ, chỉ khoảng 30 triệu năm tuổi. Và HR8799e vẫn còn rất nóng.
Hành tinh về cơ bản là một đứa trẻ nóng bỏng, trẻ con và các nhà khoa học nghĩ rằng nó có thể mở ra một cửa sổ cho sự hình thành của các hành tinh và hệ mặt trời. Nó là một nơi thù địch, xa như cuộc sống. Nó vẫn còn nóng từ khi nó được hình thành và nó có hiệu ứng nhà kính mạnh mẽ. Nó có thể gây chết người 1000 độ C.
Nhưng khả năng cư trú của nó, hoặc không thể ở được, đó không phải là điều quan trọng ở đây.
Đây là một bức tranh về bầu không khí năng động của một ngoại hành tinh khổng lồ khi sinh ra, trải qua các quá trình vật lý và hóa học phức tạp.
Sylvestre Lacour, nhà nghiên cứu tại Observatoire de Paris và Viện Vật lý ngoài Trái đất Max Planck.
Đây là lần đầu tiên chúng tôi đã học được rất nhiều chi tiết về một ngoại hành tinh, và tất cả đều nhờ vào Giao thoa kế VLT và công cụ GRAVITY kèm theo. Hình ảnh chi tiết gấp mười lần so với bất kỳ quan sát nào trước đó, cho phép các nhà thiên văn khám phá một số điều ngạc nhiên.
Phổ chi tiết của HR8799e cho thấy bầu khí quyển chứa các đám mây sắt và bụi silicat. Nó cũng chứa nhiều carbon monoxide hơn methane, gây hoang mang.
Phân tích của chúng tôi cho thấy HR8799e có bầu khí quyển chứa nhiều carbon monoxide hơn metan - một điều không mong đợi từ hóa học cân bằng, giải thích trưởng nhóm nghiên cứu của nhà đầu tư Sylvestre Lacour CNRS tại Observatoire de Paris - PSL và Viện Vật lý ngoài Trái đất Max Planck. Chúng tôi có thể giải thích rõ nhất kết quả đáng ngạc nhiên này với những cơn gió thẳng đứng cao trong bầu khí quyển ngăn cản carbon monoxide phản ứng với hydro tạo thành khí mê-tan.
Điều Lacour đang nói là các phản ứng hóa học dự kiến liên quan đến carbon monoxide và metan không xảy ra như mong đợi và kết quả là bầu khí quyển không ở trạng thái cân bằng. Ông cho rằng những cơn gió thẳng đứng cao đang ngăn cản hai người trộn lẫn và phản ứng.
Những đám mây sắt và bụi silicat cũng khó hiểu. Theo thông cáo báo chí, sắt và silicat, kết hợp với hàm lượng carbon monoxide cao, cho thấy bầu không khí HR8799e đã bị lôi kéo vào một cơn bão mạnh.
Nhìn chung, ngoại hành tinh được tiết lộ là một hành tinh rất trẻ với bầu không khí phức tạp đang trải qua rất nhiều thay đổi, và không ở đâu gần bất kỳ trạng thái ổn định nào.
Quan sát của chúng tôi cho thấy một quả bóng khí được chiếu sáng từ bên trong, với những tia sáng ấm áp xoáy qua những đám mây đen của bão, xây dựng Lacour. Convection di chuyển xung quanh những đám mây của các hạt silicat và sắt, chúng tách ra và mưa xuống bên trong. Điều này vẽ ra một bức tranh về bầu không khí năng động của một ngoại hành tinh khổng lồ khi sinh ra, trải qua các quá trình vật lý và hóa học phức tạp.
Đây là một kết quả hấp dẫn cho ESO, VLT-I và cho GRAVITY. GRAVITY đã chịu trách nhiệm cho một số công việc đột phá khác, bao gồm quan sát khí xoáy quanh lỗ đen với tốc độ ánh sáng 30%.
Hy vọng rằng họ sẽ sử dụng nó để hình ảnh nhiều ngoại hành tinh hơn. Và như thế.
