Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA đã chụp được ảnh trực tiếp của hệ hành tinh HR 8799 ở cách chúng ta 130 năm ánh sáng, cho thấy khí quyển của HR 8799 rất giàu khí CO2 (cacbonit).
Phát hiện mới của NASA cung cấp thêm bằng chứng rằng 4 ngoại hành tinh của hệ HR 8799 có cách hình thành giống với sao Mộc và sao Thổ: từ từ hình thành lõi rắn thu hút khí từ bên trong đĩa tiền hành tinh, quá trình mà các nhà khoa học vũ trụ gọi là sự bồi tụ lõi.
Kết quả này cũng xác nhận rằng kính Webb có thể suy ra tính chất hóa học của khí quyển hành tinh thông qua hình ảnh chụp được, chứng minh khả năng quang phổ mạnh mẽ của kính Webb.
William Balmer, giáo sư thuộc Đại học Johns Hopkins ở Baltimore, cho biết: "Bằng cách phát hiện ra những đặc điểm CO2 mạnh mẽ này, có một phần đáng kể các nguyên tố nặng hơn, như carbon, oxy và sắt, trong bầu khí quyển của các ngoại hành tinh này". Với những gì chúng ta biết về ngôi sao mà chúng quay quanh, điều đó có khả năng chỉ ra rằng chúng hình thành thông qua sự bồi tụ lõi, đây là một kết luận thú vị đối với các hành tinh mà chúng ta có thể trực tiếp nhìn thấy".
Ảnh chụp bằng NIRCam của Hệ hành tinh 51 Eridani.
Phát hiện mới của NASA cung cấp thêm bằng chứng rằng 4 ngoại hành tinh của hệ HR 8799 có cách hình thành giống với sao Mộc và sao Thổ: từ từ hình thành lõi rắn thu hút khí từ bên trong đĩa tiền hành tinh, quá trình mà các nhà khoa học vũ trụ gọi là sự bồi tụ lõi.
Kết quả này cũng xác nhận rằng kính Webb có thể suy ra tính chất hóa học của khí quyển hành tinh thông qua hình ảnh chụp được, chứng minh khả năng quang phổ mạnh mẽ của kính Webb.
William Balmer, giáo sư thuộc Đại học Johns Hopkins ở Baltimore, cho biết: "Bằng cách phát hiện ra những đặc điểm CO2 mạnh mẽ này, có một phần đáng kể các nguyên tố nặng hơn, như carbon, oxy và sắt, trong bầu khí quyển của các ngoại hành tinh này". Với những gì chúng ta biết về ngôi sao mà chúng quay quanh, điều đó có khả năng chỉ ra rằng chúng hình thành thông qua sự bồi tụ lõi, đây là một kết luận thú vị đối với các hành tinh mà chúng ta có thể trực tiếp nhìn thấy".
Ảnh chụp bằng NIRCam của Hệ hành tinh 51 Eridani.
Balmer là tác giả chính của nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn . Phân tích của Balmer và nhóm của họ cũng bao gồm quan sát của Webb về một hệ thống ngoại hành tinh cách xa chúng ta 97 năm ánh sáng có tên là 51 Eridani.
Hệ ngoại hành tinh HR 8799 chỉ mới 30 triệu năm tuổi, rất trẻ so với 4.6 tỷ năm tuổi của Hệ Mặt trời. Vì mới hình thành, hệ hành tinh này vẫn còn nóng và tỏa ra lượng rất lớn ánh sáng hồng ngoại, cung cấp cho các nhà khoa học các giá trị hữu ích để nghiên cứu cách hành tinh hình thành.
Các hành tinh khổng lồ có thể hình thành theo hai cách: bằng cách từ từ xây dựng lõi rắn với các nguyên tố nặng hơn thu hút khí, giống như các hành tinh khổng lồ trong hệ mặt trời của chúng ta, hoặc khi các hạt khí nhanh chóng kết hợp thành các vật thể lớn từ đĩa làm mát của một ngôi sao trẻ, được tạo thành chủ yếu từ cùng loại vật liệu với ngôi sao.
Quá trình đầu tiên được gọi là sự bồi tụ lõi, và quá trình thứ hai được gọi là sự bất ổn của đĩa. Biết được mô hình hình thành nào phổ biến hơn có thể cung cấp cho các nhà khoa học manh mối để phân biệt giữa các loại hành tinh mà họ tìm thấy trong các hệ thống khác.
Balmer cho biết: “Hy vọng của chúng tôi với loại nghiên cứu này là hiểu được sự sống của hệ Mặt trời, khi so sánh với các hệ hành tinh ngoài hệ mặt trời khác, để chúng ta có thể ngữ cảnh hóa sự tồn tại của mình”.
Chúng tôi muốn chụp ảnh các hệ Mặt trời khác và xem chúng giống hoặc khác nhau như thế nào khi so sánh với hệ Mặt trời của Trái đất chúng ta. Từ đó, chúng ta có thể cố gắng hiểu được hệ Mặt trời của chúng ta thực sự kỳ lạ như thế nào - hoặc là bình thường như thế nào”.
Ảnh chụp NIRCam của hệ hành tinh HR 8799
Trong số gần 6.000 ngoại hành tinh được phát hiện, chỉ có một số ít được chụp ảnh trực tiếp, vì ngay cả những hành tinh khổng lồ cũng mờ hơn các ngôi sao của chúng hàng nghìn lần. Hình ảnh của HR 8799 và 51 Eridani được chụp bằng NIRCam (Máy ảnh cận hồng ngoại) của kính James Webb, máy này chặn ánh sáng từ các ngôi sao sáng để lộ ra những thế giới ẩn giấu.
Quảng cáo
“Chúng tôi biết Webb có thể đo màu sắc của các hành tinh bên ngoài trong các hệ thống được chụp ảnh trực tiếp”, Rémi Soummer, giám đốc Phòng thí nghiệm quang học Russell B. Makidon của STScI và là cựu giám đốc điều hành hoạt động coronagraph của Webb, cho biết thêm.
“Chúng tôi đã chờ đợi 10 năm để xác nhận rằng các hoạt động tinh chỉnh của kính viễn vọng cũng sẽ cho phép chúng tôi tiếp cận các hành tinh bên trong. Bây giờ kết quả đã có và chúng tôi có thể thực hiện khoa học thú vị với nó”.
Các quan sát NIRCam của HR 8799 và 51 Eridani được tiến hành như một phần của chương trình Quan sát thời gian đảm bảo 1194 và 1412 .
Theo Nasa
