Vào tháng 8 năm 2016, Đài thiên văn Nam châu Âu (ESO) đã công bố phát hiện một hành tinh ngoài mặt trời (tức là đá) quay quanh khu vực có thể ở của hệ thống sao Proxima Centauri gần đó, chỉ cách 4,25 năm ánh sáng. Đương nhiên, tin tức về điều này đã được đáp ứng với rất nhiều hứng thú. Điều này đã được theo dõi khoảng sáu tháng sau với thông báo về một hệ thống bảy hành tinh quay quanh ngôi sao gần đó của TRAPPIST-1.
Vâng, vì ESO vừa thông báo rằng có một hành tinh có thể ở được khác trong khu phố của chúng ta! Giống như Proxima b, ngoại hành tinh này - được gọi là Ross 128b - tương đối gần với Hệ Mặt trời của chúng ta (cách 10,8 năm ánh sáng) và được cho là có tính ôn đới trong tự nhiên. Nhưng trên hết, hành tinh đá này có thêm lợi ích khi quay quanh một ngôi sao lùn đỏ yên tĩnh, giúp tăng khả năng nó có thể ở được.
Bài viết khám phá có tựa đề là Trái đất ôn đới xung quanh một sao lùn M yên tĩnh ở 3,4 Parsecs, đã được ESO phát hành gần đây. Nhóm phát hiện được dẫn dắt bởi Xavier Bonfils thuộc Đại học Grenoble Alpes, và bao gồm các thành viên từ Đài thiên văn Geneva, Hội đồng nghiên cứu khoa học và kỹ thuật quốc gia (CONICET), Đại học Buenos Aires, Đại học Laguna, Viện nghiên cứu Astrofísica de Canarias (IAC) và Đại học Porto.
Phát hiện này được thực hiện bằng cách sử dụng Công cụ tìm kiếm hành tinh tốc độ xuyên tâm chính xác (ESPS) của ESO, đặt tại Đài thiên văn La Silla ở Chile. Đài quan sát này dựa trên các phép đo của sự dịch chuyển ngôi sao Doppler sao để xác định xem nó có di chuyển qua lại hay không, một dấu hiệu cho thấy nó có một hệ thống các hành tinh. Sử dụng dữ liệu HARPS, nhóm nghiên cứu xác định rằng một hành tinh đá quay quanh Ross 128 (một ngôi sao lùn đỏ loại M) ở khoảng cách 0,05 AU với thời gian 9,9 ngày.
Mặc dù gần với ngôi sao chủ của nó, Ross 128b chỉ nhận được bức xạ gấp 1,38 lần so với Trái đất. Điều này là do bản chất mát mẻ và mờ nhạt của các ngôi sao lùn đỏ như Ross 128, có nhiệt độ bề mặt gần bằng một nửa so với Mặt trời của chúng ta. Từ đó, nhóm khám phá ước tính rằng nhiệt độ cân bằng Ross 128b sườn có khả năng nằm trong khoảng từ -60 đến 20 ° C - tức là gần với những gì chúng ta trải nghiệm ở đây trên Trái đất.
Như Nicola Astudillo-Defru của Đài thiên văn Geneva - và là đồng tác giả của bài báo khám phá - được chỉ ra trong thông cáo báo chí ESO:
“Khám phá này dựa trên hơn một thập kỷ theo dõi chuyên sâu HARPS cùng với các kỹ thuật phân tích và giảm dữ liệu hiện đại. Chỉ HARPS đã chứng minh độ chính xác như vậy và nó vẫn là thợ săn hành tinh tốt nhất của loại này, 15 năm sau khi nó bắt đầu hoạt động.
Nhưng điều đáng khích lệ nhất là thực tế rằng Ross 128 là ngôi sao gần nhất ở khu vực yên tĩnh, cũng là ngôi nhà của một hành tinh ngoại. So với các lớp sao khác, sao lùn đỏ loại M đặc biệt có khối lượng thấp, mờ hơn và lạnh hơn. Chúng cũng là loại sao phổ biến nhất trong Vũ trụ, chiếm 70% số sao trong các thiên hà xoắn ốc và hơn 90% tất cả các ngôi sao trong các thiên hà hình elip.
Thật không may, chúng cũng thay đổi và không ổn định so với các lớp sao khác, điều đó có nghĩa là chúng gặp phải hiện tượng bùng phát thường xuyên. Điều này có nghĩa là bất kỳ hành tinh nào quay quanh chúng sẽ được định kỳ chịu bức xạ tia cực tím và tia X chết người. So sánh, Ross 128 yên tĩnh hơn nhiều, có nghĩa là nó trải nghiệm ít hơn trong cách hoạt động bùng phát và các hành tinh quay quanh nó do đó tiếp xúc với bức xạ ít hơn theo thời gian.
Điều này có nghĩa là, liên quan đến Proxima b hoặc những hành tinh nằm trong vùng có thể ở TRAPPIST-1 - - Ross 128b có nhiều khả năng giữ lại bầu không khí và hỗ trợ sự sống. Đối với những người đang tham gia tìm kiếm ngoại hành tinh xung quanh các ngôi sao loại M - hoặc theo ý kiến cho rằng sao lùn đỏ là đặt cược tốt nhất để tìm thế giới có thể ở được - phát hiện mới nhất này dường như xác nhận rằng họ đang tìm đúng điểm!
Như đã lưu ý, sao lùn đỏ là phổ biến nhất trong Vũ trụ và trong những năm gần đây, nhiều hành tinh đá (đôi khi thậm chí là một hệ thống đa hành tinh) đã được tìm thấy quay quanh những ngôi sao này. Kết hợp với tuổi thọ tự nhiên của chúng - có thể tồn tại trong giai đoạn chuỗi chính của chúng lên tới 10 nghìn tỷ năm - các ngôi sao lùn đỏ đã trở thành mục tiêu phổ biến cho những người săn bắn ngoại hành tinh.
Trên thực tế, tác giả chính Xavier Bonfils đã đặt tên cho chương trình HARPS của họ là The Shortcut to Happiness, vì lý do này. Như ông và các đồng nghiệp đã chỉ ra, việc phát hiện các hành tinh nhỏ của Trái đất quanh các ngôi sao loại M nhỏ hơn, mờ hơn sẽ dễ dàng hơn so với các ngôi sao giống với Mặt trời hơn.
Tuy nhiên, nhiều người trong cộng đồng khoa học vẫn còn hoài nghi về khả năng bất kỳ hành tinh nào trong số những hành tinh này có thể ở được (một lần nữa, do tính chất thay đổi của chúng). Nhưng phát hiện gần đây nhất này, cùng với nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng các hành tinh bị khóa chặt mà quay quanh các ngôi sao lùn đỏ có thể giữ khí quyển của chúng như thế nào, là một dấu hiệu khả dĩ khác cho thấy những nỗi sợ hãi này có thể là vô ích.
Nằm cách Trái đất khoảng 11 năm ánh sáng, Ross 128b hiện là ngoại hành tinh gần thứ hai với Mặt trời của chúng ta. Tuy nhiên, bản thân Ross 128 đang dần tiến gần về phía chúng ta và sẽ trở thành người hàng xóm gần nhất của chúng ta trong khoảng 79.000 năm. Tại thời điểm này, Ross 128b sẽ thay thế Proxima b và trở thành hành tinh ngoại gần nhất với Trái đất!
Nhưng tất nhiên, vẫn còn nhiều điều cần tìm thấy về ngoại hành tinh mới nhất này. Mặc dù nhóm khám phá coi Ross 128b là một hành tinh ôn đới dựa trên quỹ đạo của nó, nhưng vẫn không chắc chắn liệu nó có nằm trong, bên ngoài hay trên đỉnh của khu vực có thể ở sao Star hay không. Tuy nhiên, các nghiên cứu sâu hơn dự kiến sẽ làm sáng tỏ hơn về vấn đề này và các câu hỏi khác liên quan đến thế giới có thể ở được này.
Các nhà thiên văn học cũng dự đoán rằng các ngoại hành tinh nhiệt độ sẽ được phát hiện nhiều hơn trong những năm tới và các cuộc khảo sát trong tương lai sẽ có thể xác định nhiều hơn về bầu khí quyển, thành phần và hóa học của chúng. Các thiết bị như Kính thiên văn vũ trụ James Webb (JWST) và Kính thiên văn cực lớn ESO (ELT) dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng.
Những thứ này và các dụng cụ khác sẽ giúp làm tăng thêm các ứng cử viên ngoại hành tinh, chúng cũng sẽ được sử dụng trong việc săn tìm sinh trắc học trong bầu khí quyển hành tinh (tức là oxy, nitơ, hơi nước, v.v.). Như Bonfils đã kết luận:
“Các cơ sở mới tại ESO trước tiên sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc xây dựng cuộc điều tra dân số về các hành tinh có khối lượng lớn trên Trái đất có thể tuân theo đặc tính. Đặc biệt, NIRPS, nhánh hồng ngoại của HARPS, sẽ tăng hiệu quả của chúng ta trong việc quan sát các sao lùn đỏ, phát ra hầu hết các bức xạ của chúng trong tia hồng ngoại. Và sau đó, ELT sẽ cung cấp cơ hội để quan sát và mô tả một phần lớn các hành tinh này.
Tại thời điểm này, quá trình phát hiện exoplanet đang vượt ra ngoài sự phát hiện và đi vào quá trình mô tả đặc tính và nghiên cứu chi tiết. Mặc dù vậy, thật tuyệt khi chúng tôi vẫn đang thực hiện những khám phá đột phá trong lĩnh vực phát hiện. Trong những năm tới, chúng ta có thể chuyển từ tìm kiếm Trái đất 2.0 sang một điểm mà ngành dệt tích cực nghiên cứu nhiều lần!
