Lĩnh vực nghiên cứu ngoại hành tinh tiếp tục phát triển bởi những bước nhảy vọt. Nhờ các nhiệm vụ như Kính thiên văn vũ trụ Kepler, hơn bốn ngàn
Chẳng hạn, lần đầu tiên, một nhóm các nhà thiên văn học đã có thể chụp ảnh bề mặt của một hành tinh quay quanh một ngôi sao lùn đỏ. Sử dụng dữ liệu từ NASA Kính thiên văn vũ trụ Spitzer, nhóm nghiên cứu đã có thể cung cấp một cái nhìn hiếm hoi về các điều kiện trên bề mặt hành tinh. Và trong khi những điều kiện đó khá khắc nghiệt - gần giống với Hades, nhưng ít thở hơn - điều này thể hiện một bước đột phá lớn trong nghiên cứu về ngoại hành tinh.
Như họ đã chỉ ra trong nghiên cứu của họ, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí Thiên nhiên, hành tinh mà họ quan sát được (LHS 3844b) là một vật thể trên mặt đất (còn gọi là đá) quay quanh một ngôi sao loại M (sao lùn đỏ) nằm cách Trái đất 48,6 năm ánh sáng. Hành tinh này ban đầu được phát hiện bởi Xuyên qua vệ tinh khảo sát Exoplanet (TESS) năm 2018, gấp 1,3 lần bán kính Trái đất và quay quanh ngôi sao của nó với thời gian 11 ngày.
Đúng như tên gọi của nó, TESS đã phát hiện hành tinh này bằng Phương pháp Chuyển tuyến, trong đó sự sụt giảm định kỳ trong độ sáng ngôi sao là dấu hiệu cho thấy một hành tinh đang đi qua phía trước nó (còn gọi là quá cảnh) so với người quan sát. Trong quá trình quan sát theo dõi sử dụng dữ liệu từ SpitzerCamera hồng ngoại (IRAC), nhóm nghiên cứu đã có thể phát hiện ánh sáng cho bề mặt của LHS 3844b.
Thông thường, đây là một viễn cảnh khó khăn vì ánh sáng phản chiếu từ bề mặt hành tinh bị nhấn chìm bởi ánh sáng mạnh hơn nhiều đến từ ngôi sao. Tuy nhiên, vì hành tinh quay quanh nên
Quan sát này là lần đầu tiên Spitzer dữ liệu có thể cung cấp thông tin về bầu khí quyển của một hành tinh trên mặt đất xung quanh một sao lùn loại M. Điều này đặc biệt đáng khích lệ vì các sao lùn loại M là loại sao phổ biến nhất trong Vũ trụ, chiếm 75% số sao trong Dải Ngân hà một mình. Chúng cũng là loài sống lâu nhất, có khả năng tồn tại trong chuỗi chính của chúng tới 10 nghìn tỷ năm.
Thật không may, kết quả lại không được khuyến khích cho đến khi tìm kiếm các hành tinh có khả năng sinh sống trên thế giới. Dựa trên quỹ đạo hành tinh và dữ liệu thu được từ Spitzer, hành tinh có rất ít không khí và có khả năng được bao phủ trong
Điều này đã được suy luận bằng cách sử dụng albedo bề mặt LHS 3844b (nghĩa là độ phản xạ của nó), khá tối. Renyu Hu, một nhà khoa học ngoại hành tinh tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA và là đồng tác giả của nghiên cứu, đã kết luận với các đồng nghiệp của mình rằng đây có thể là kết quả của bề mặt được phủ bazan, một loại đá núi lửa.
Chúng tôi biết rằng mê cung của Mặt trăng
Một phát hiện ít được khuyến khích hơn là sự truyền nhiệt không đáng kể diễn ra giữa hành tinh và ban đêm. Nhóm nghiên cứu đã học được điều này bằng cách đo chênh lệch nhiệt độ giữa hai bên của hành tinh. Về mặt này, LHS 3844b một lần nữa được so sánh với Sao Thủy và Mặt trăng - hai cơ thể hầu như không có bầu khí quyển và trải qua sự thay đổi nhiệt độ lớn giữa ban ngày và ban đêm.
Như Laura Kreidberg, một nhà nghiên cứu tại Trung tâm vật lý thiên văn Harvard và Smithsonian (CfA) và là tác giả chính của nghiên cứu mới - giải thích, sự vắng mặt của một bầu không khí là lời giải thích rất có thể cho sự biến đổi cực đoan mà họ nhìn thấy. Sự tương phản nhiệt độ trên hành tinh này là lớn nhất có thể có thể, cô ấy nói. Điều đó rất phù hợp với mô hình của chúng tôi
Tuy nhiên, ý nghĩa của nghiên cứu này là khá sâu sắc. Ngoài ra, đây là lần đầu tiên các nhà thiên văn học có thể hình ảnh bề mặt của một hành tinh đá quay quanh một ngôi sao lùn đỏ (một thành tựu lớn theo đúng nghĩa của nó), nó cũng có thể làm sáng tỏ việc khí quyển hành tinh bị mất theo thời gian. Điều này cực kỳ quan trọng khi nói đến việc tìm kiếm khả năng có thể ở được
Hãy xem xét Sao Hỏa, còn có tên khác là Trái đất Trái đất Twin Twin. Trong khi Trái đất đã cố gắng giữ lại bầu khí quyển và (kết quả là) nước lỏng trên bề mặt của nó, sao Hỏa đã mất bầu khí quyển trong hàng tỷ năm, đến mức nó có khoảng 0,5% áp suất khí quyển của Trái đất. Điều này được cho là do sao Hỏa mất từ trường ngay sau khi hành tinh hình thành và nguội đi.
Bởi vì điều này, bề mặt sao Hỏa trải qua sự thay đổi khí hậu mạnh mẽ, nơi tất cả nước mặt của nó bị mất. Nghiên cứu các ngoại hành tinh đá đã mất khí quyển - đặc biệt là những hành tinh quay quanh ngôi sao phổ biến nhất trong Vũ trụ - có thể
Chúng tôi đã có rất nhiều giả thuyết về việc bầu khí quyển hành tinh xung quanh các sao lùn M, nhưng chúng tôi đã có thể nghiên cứu chúng theo kinh nghiệm. Bây giờ, với LHS 3844b, chúng ta có một hành tinh trên mặt đất bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta, nơi lần đầu tiên chúng ta có thể xác định một cách quan sát rằng một bầu khí quyển không có mặt.
So với Mặt trời của chúng ta (một ngôi sao lùn màu vàng loại G), sao lùn đỏ loại M phát ra ánh sáng tổng thể ít hơn, nhưng mức độ bức xạ cực tím cao. Điều này không chỉ có thể gây hại cho cuộc sống ở liều cao mà còn có thể làm xói mòn bầu khí quyển hành tinh. Hơn nữa, những ngôi sao lùn đỏ đặc biệt hung dữ trong tuổi trẻ của họ và tạo ra rất nhiều pháo sáng, dẫn đến những vụ nổ phóng xạ và các hạt có thể lấy đi bầu khí quyển của hành tinh.
Cấp, nghiên cứu mới nhất này không chính xác truyền cảm hứng cho một viễn cảnh màu hồng cho các hành tinh đá quay quanh các ngôi sao loại M. Và vì có nghiên cứu chỉ ra rằng các hệ thống sao lùn đỏ có thể là nơi có nhiều khả năng nhất để tìm thấy các hành tinh đá quay quanh khu vực có thể ở sao Star (HZ), nó cũng không tốt cho các nghiên cứu về môi trường sống. Nhưng như Kreidberg đã nói, những phát hiện này không có nghĩa là phổ quát:
Tôi vẫn hy vọng rằng các hành tinh khác xung quanh các sao lùn M có thể giữ được bầu khí quyển của họ. Các hành tinh trên mặt đất trong hệ mặt trời của chúng ta rất đa dạng và tôi hy vọng điều tương tự cũng sẽ đúng với các hệ ngoại hành tinh.
Trong khi đó, các nhà thiên văn học bị mê hoặc bởi kết quả của nghiên cứu này vì ý nghĩa của nó đối với các nghiên cứu ngoại hành tinh. Trong những năm tới, sự ra mắt của Kính viễn vọng không gian James Webb - có khả năng chụp ảnh hồng ngoại tiên tiến hơn đáng kể - sẽ cho phép nghiên cứu hình ảnh trực tiếp nhiều hơn theo cách các hành tinh đá quay quanh các ngôi sao lùn đỏ.
Chúng bao gồm Proxima b, hành tinh gần nhất ngoài Hệ mặt trời của chúng ta và hệ thống bảy hành tinh của TRAPPIST-1. Đã sẵn sàng, Spizter đã sử dụng công cụ IRAC của mình để thu thập dữ liệu trên hệ thống TRAPPIST-1, điều này cho thấy một số trong số chúng có thể chứa nước đá. Ngoài ra, nhiều kính viễn vọng trên mặt đất sẽ được phát hành trực tuyến trong thập kỷ tới, cho phép nghiên cứu hình ảnh trực tiếp của các ngoại hành tinh gần đó.
Cũng đúng lúc, vì NASA có kế hoạch chấm dứt Spitzer/ IRAC hoạt động vào tháng 2 năm 2020, như một biện pháp tiết kiệm chi phí. Nhiều như Hubble và Kepler, Spitzer đã giúp chỉ ra con đường hướng tới những khám phá trong tương lai!
