Khi Hubble lần đầu tiên quan sát các điều kiện khí quyển của một hành tinh ngoài hệ mặt trời vào năm 2000, nó đã mở ra toàn bộ lĩnh vực nghiên cứu. Giờ đây, Hubble đã tiến hành nghiên cứu sơ bộ đầu tiên về bầu khí quyển của các thế giới tương đối gần Trái đất và tìm thấy các dấu hiệu cho thấy tăng khả năng có thể ở được trên hai ngoại hành tinh, theo các nhà nghiên cứu.
Các hành tinh, TRAPPIST-1b và TRAPPIST-1c, đã được phát hiện vào đầu năm nay và cách chúng ta khoảng 40 năm ánh sáng. Vào thời điểm khám phá, người ta không biết các thế giới là hành tinh khí hay thế giới đá, nhưng những quan sát gần đây nhất của Hubble cho thấy cả hai hành tinh đều có bầu khí quyển nhỏ gọn, tương tự như các hành tinh đá như Trái đất, Sao Kim và Sao Hỏa thay vì dày , bầu khí quyển phồng lên, tương tự như các hành tinh khí như Sao Mộc.
Bây giờ chúng ta có thể nói rằng những hành tinh này là đá. Bây giờ câu hỏi là, họ có loại bầu không khí nào? Julien de Wit thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, người đã dẫn đầu một nhóm các nhà khoa học quan sát các hành tinh dưới ánh sáng hồng ngoại bằng Máy ảnh trường rộng của Hubble 3. Các kịch bản hợp lý bao gồm một thứ gì đó như Sao Kim, với những đám mây cao, dày và bầu khí quyển bị chi phối bởi carbon dioxide, hoặc bầu khí quyển giống Trái đất bị chi phối bởi nitơ và oxy, hoặc thậm chí là thứ gì đó giống như sao Hỏa với bầu khí quyển cạn kiệt. Bước tiếp theo là cố gắng giải quyết tất cả các kịch bản có thể xảy ra cho các hành tinh trên mặt đất này.
Các ngoại hành tinh ban đầu được phát hiện bởi kính viễn vọng TRAPPIST tại đài thiên văn La Silla của ESO ở Chile, giống như kính viễn vọng Kepler, tìm kiếm các hành tinh chuyển tiếp (TRAPPIST là viết tắt của các hành tinh xuyên qua các hành tinh và Kính viễn vọng nhỏ) của nó từ quan điểm của Trái đất.
Ngôi sao, TRAPPIST-1, là một ngôi sao lùn ultracool và rất nhỏ và mờ. TRAPPIST-1b hoàn thành quỹ đạo quanh ngôi sao chỉ trong 1,5 ngày và TRAPPIST-1c trong 2,4 ngày và các hành tinh ở gần ngôi sao của chúng hơn 20 đến 100 lần so với Trái đất so với mặt trời. Cả hai đều bị khóa chặt, trong đó một bên của những thế giới này có thể là địa ngục và không thể ở được, nhưng điều kiện có thể cho phép một khu vực sinh sống hạn chế ở phía bên kia. Và vì sự mờ nhạt của ngôi sao, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng TRAPPIST-1c có thể nằm trong vùng có thể ở của ngôi sao, nơi nhiệt độ vừa phải có thể cho phép nước lỏng chảy vào bể.
Bề mặt đá là một khởi đầu tuyệt vời cho một hành tinh có thể ở được, nhưng bất kỳ cuộc sống nào trên các hành tinh TRAPPIST-1 có thể sẽ có thời gian khó khăn hơn nhiều so với sự sống trên Trái đất, ông Joanna Barstow, nhà vật lý thiên văn tại Đại học College London, người không tham gia nghiên cứu. Tất nhiên, những ý tưởng về khả năng cư trú của chúng ta rất hẹp vì chúng ta chỉ có một hành tinh để nhìn xa và cuộc sống có thể khiến chúng ta ngạc nhiên khi phát triển trong những điều chúng ta nghĩ là điều kiện không thể xảy ra.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng quang phổ để giải mã ánh sáng và tiết lộ manh mối về cấu tạo hóa học của các hành tinh khí quyển. Mặc dù nội dung của khí quyển chưa được biết và được lên kế hoạch để quan sát nhiều hơn, nhưng nồng độ hydro và heli thấp khiến các nhà khoa học phấn khích về những tác động này.
Nhóm nghiên cứu nhận ra một quá cảnh gấp đôi hiếm hoi sẽ diễn ra, khi hai hành tinh gần như đồng loạt đi qua trước ngôi sao của họ, nhưng họ chỉ biết trước hai tuần. Họ đã nắm lấy cơ hội và tận dụng khả năng của Hubble, để thực hiện các quan sát trong một thông báo ngắn, họ đã viết một đề xuất trong một ngày.
Chúng tôi nghĩ rằng, có lẽ chúng tôi có thể thấy nếu mọi người ở Hubble sẽ cho chúng tôi thời gian để thực hiện quan sát này, vì vậy chúng tôi đã viết đề xuất trong vòng chưa đầy 24 giờ, gửi nó đi, và nó đã được xem xét ngay lập tức, ném de Wit nói. Giờ đây, lần đầu tiên chúng ta có những quan sát quang phổ về quá cảnh kép, cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về bầu không khí của cả hai hành tinh cùng một lúc.
Sử dụng Hubble, nhóm nghiên cứu đã ghi lại phổ truyền kết hợp TRAPPIST-1b và c, nghĩa là khi một hành tinh đầu tiên sau đó hành tinh khác đi qua phía trước ngôi sao, họ có thể đo được sự thay đổi của bước sóng khi lượng ánh sáng sao giảm đi quá cảnh.
Dữ liệu hóa ra là nguyên sơ, hoàn toàn hoàn hảo và các quan sát là thứ tốt nhất mà chúng ta có thể mong đợi, theo ông de de. Lực lượng chắc chắn là với chúng tôi.
Những quan sát ban đầu của Hubble là bước đầu tiên đầy hứa hẹn trong việc tìm hiểu thêm về những thế giới gần đó, liệu chúng có thể đá như Trái đất hay không và liệu chúng có thể duy trì sự sống hay không, hay nói Đây là một thời gian thú vị cho nghiên cứu của NASA và ngoại hành tinh.
Nguồn: MIT, NASA
