Bí ẩn các hành tinh co lại theo thời gian

Trong số hơn 5.000 ngoại hành tinh mà NASA đã phát hiện, có rất nhiều vật thể được gọi là siêu Trái Đất, với kích thước rộng gấp 1,6 lần hành tinh của chúng ta. Bên cạnh đó, cũng có rất nhiều tiểu hành tinh có đường kính gấp khoảng 2 đến 4 lần đường kính Trái Đất.

Tuy nhiên, lại không hề có một ngoại hành tinh nào nằm tại ranh giới ở giữa. Điều này đã khiến các nhà khoa học phải đau đầu đi tìm lời giải trong suốt một thời gian dài.

Rốt cuộc, họ phát hiện ra rằng, sự thiếu hụt này hoàn toàn không phải ngẫu nhiên. Dường như có một điều gì đó đang cản trở các hành tinh tiếp cận, hoặc duy trì ở trạng thái kích thước này.

Trong nghiên cứu mới nhất của mình, Jessie Christiansen, nhà khoa học của NASA Exoplanet Archive, đặt giả thuyết rằng điều này xảy ra do một số tiểu hành tinh đã co lại, biến mất bầu khí quyển, cho đến khi chúng nhỏ bằng một siêu Trái Đất.

Nguyên nhân là bởi bức xạ xuất phát từ lõi các hành tinh đã đẩy bầu khí quyển của chúng ra xa, tiến vào không gian. Họ gọi đây là "sự mất khối lượng do lõi cung cấp năng lượng".

Giả thuyết còn lại được gọi là hiện tượng "bay hơi quang học", xảy ra khi bầu khí quyển của một hành tinh bị tiêu tán bởi bức xạ từ ngôi sao chủ, dẫn tới mất khối lượng và giảm kích thước.

Quá trình bay hơi quang học được cho là xảy ra vào thời điểm một hành tinh đạt tới 100 triệu năm tuổi.

Để kiểm chứng 2 giả thuyết này, nhóm của Christiansen đã xem xét dữ liệu từ Kính viễn vọng Không gian Kepler đã ngừng hoạt động của NASA. Mục tiêu là các cụm sao đạt xấp xỉ 100 triệu năm tuổi, do chúng được cho là có cùng độ tuổi với các ngôi sao chủ.

100 triệu năm tuổi cũng là khoảng thời gian các ngoại hành tinh có thể xảy ra quá trình bay hơi quang học, nhưng không đủ tuổi để mất khối lượng do lõi cung cấp năng lượng.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng hầu hết các hành tinh này vẫn giữ được bầu khí quyển của chúng. Điều này khiến cho bức xạ lõi nhiều khả năng là nguyên nhân cuối cùng dẫn đến mất bầu khí quyển.

Tuy nhiên, cơ chế chính xác của việc bị mất đi bầu khí quyển, dẫn tới sụt giảm kích thước ở các ngoại hành tinh vẫn chưa thực sự rõ ràng và chưa được công nhận.

Theo tuyên bố của Christiansen, công việc của nhóm nghiên cứu vẫn chưa kết thúc, và sự hiểu biết của chúng ta về các ngoại hành tinh sẽ phát triển dần theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu cho rằng phát hiện này có thể giải đáp bí ẩn về các ngoại hành tinh, hay lớn hơn thế là các hệ sao khi chúng bị mất tích trên bầu trời mà không rõ nguyên nhân.