Có thể tồn tại một ngoại hành tinh giống Trái Đất cách chúng ta 16 năm ánh sáng

Cho đến nay, các nhà khoa học đã biết đến sự tồn tại của hai ngoại hành tinh trong hệ sao Gliese 832 ở gần chúng ta: một hành tinh khí khổng lồ giống sao Mộc, và một hành tinh đá “siêu Trái Đất” nằm rất gần ngôi sao chủ.

Gliese 832 là một ngôi sao lùn đỏ có khối lượng và bán kính bằng một nửa mặt trời. Hành tinh khí khổng lò của nó thì có trọng lượng bằng khoảng 0,64 lần trọng lượng sao Mộc và cách ngôi sao chủ 3,53 đơn vị thiên văn, hành tinh còn lại thì có trọng lượng lớn hơn Trái Đất khoảng 5 lần và nằm cách ngôi sao chủ chỉ 0,16 đơn vị thiên văn.

Mới đây, các tính toán cho thấy có lẽ còn có một thế giới khác nằm đâu đó giữa hành tinh này và có trọng lượng bằng khoảng từ 1 đến 15 lần trọng lượng Trái Đất.

Nhà vật lý Suman Satyal – tác giả chính của nghiên cứu này kiêm giám sát phòng thí nghiệm của Đại học Texas ở Arlington – cho biết “theo tính toán, có thể ngoại hành tinh này có trọng lượng từ 1 đến 15 lần trọng lượng Trái Đất”.

Các nhà nghiên cứu cũng thấy rằng một hành tinh có trọng lượng không lớn hơn 15 lần trọng lượng Trái Đất có thể sẽ tồn tại ở vị trí cách ngôi sao lùn đỏ ở trung tâm khoảng 0,25 đến 2,0 đơn vị thiên văn.

Để xác định được điều này, nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu của Gliese 832 cùng với một hành tinh có trọng lượng giống Trái Đất. Kết quả phân tích cho thấy có các thông số khác nhau mà theo đó có thể có một hành tinh như vậy tồn tại.

Trong một kịch bản, họ còn có thể nói rằng hành tinh này nằm trong khu vực phù hợp với sự sống của ngôi sao chủ.

Trưởng khoa Vật lý của Đại học Texas – ông Alexander Weiss – cho rằng “Đây là một bước đột phá quan trọng chứng tỏ sự tồn tại của một hành tinh tiềm năng đang quay quanh một ngôi sao chủ ở gần chúng ta”.

Nhóm nghiên cứu còn “chứng minh rằng hành tinh này có thể duy trì một quỹ đạo ổn định trong khu vực phù hợp với sự sống của một ngôi sao lùn đỏ trong hơn 1 tỷ năm”.

Trước đó, các nhà nghiên cứu phát hiện hai hành tinh đã biết (Gliese 832b và Gliese 832c) nhờ kỹ thuật vận tốc xuyên tâm. Kỹ thuật này phát hiện sự biến thiên vận tốc của ngôi sao chủ, đó là kết quả của lực kéo từ các ngoại hành tinh quay xung quanh nó mà ta không thấy được.

Nhóm nghiên cứu cũng đã sử dụng phương pháp này cùng với các phương pháp khác để mô phỏng về một hành tinh thứ ba trong hệ thống. Nhà vật lý Satyal cho hay “nhóm nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu tích hợp từ sự tiến hóa theo thời gian của các tham số quỹ đạo để tạo ra các đường cong vận tốc xuyên tâm của hai hành tinh đã biết và hành tinh giống Trái Đất trong hệ sao”.

Nhóm nghiên cứu đã “thu được một vài đường cong vận tốc xuyên tâm cho các khối lượng và khoảng cách khác nhau của “siêu Trái Đất”, và kết quả cho thấy đó có thể là một hành tinh có kích thước trung bình”.

Phân tích cho thấy một số thông tin chi tiết về dấu hiệu của hành tinh tiềm năng trong hệ sao này.

Nếu nó nằm cách ngôi sao chủ 1 đơn vị thiên văn, thì có thể nó chỉ lớn gấp Trái Đất 10 lần, và tạo ra tín hiệu vận tốc xuyên tâm khoảng 1,4m/s.

Nếu trọng lượng của nó tương đương với trọng lượng Trái Đất, tín hiệu sẽ nhỏ hơn nhiều – chỉ khoảng 0,14m/s, khiến cho nó rất khó phát hiện.

Theo nhà khoa học Satyal, “sự tồn tại của hành tinh tiềm năng này được củng cố thêm bởi sự ổn định lâu dài của quỹ đạo, động lực quỹ đạo và các phân tích tín hiệu vận tốc xuyên tâm. Đồng thời, vẫn cần phải có thêm rất nhiều quan sát vận tốc xuyên tâm, nghiên cứu về quá cảnh, cũng như cần có các hình ảnh trực tiếp để xác nhận sự hiện diện của hành tinh mới trong hệ sao Gliese 832”.

Anh Thư (Tổng hợp)