Phát hiện ngoại hành tinh mới có thể có hơi nước trong bầu khí quyển

Các nhà khoa học đã phát hiện ra một ngoại hành tinh mới nằm cách Trái Đất 90 năm ánh sáng với bầu khí quyển có những đám mây chứa hơi nước.

Ngoại hành tinh là những hành tinh nằm bên ngoài Hệ Mặt Trời. Ngoại hành tinh mới này, được gọi là TOI-1231b, có chu kỳ quỹ đạo quay 24 ngày quanh một ngôi sao lùn màu đỏ, hay sao loại M, được gọi là NLTT 24399, nhỏ hơn và mờ hơn nhiều so với độ sáng của Mặt Trời.

Nghiên cứu mới về việc phát hiện ra hành tinh này sẽ được công bố trên tạp chí The Astronomical Journal.

Trợ lý giáo sư tại khoa vật lý và thiên văn của Đại học New Mexico, đồng tác giả của nghiên cứu, bà Diana Dragomir cho biết: "Mặc dù TOI-1231b gần ngôi sao của nó hơn 8 lần so với khoảng cách của Trái Đất đến Mặt Trời, nhưng nhiệt độ vẫn tương tự như Trái Đất nhờ ngôi sao chủ mát hơn và ít sáng hơn. Tuy nhiên, bản thân hành tinh này có kích thước lớn hơn Trái Đất và nhỏ hơn một chút so với Sao Hải Vương nên có thể gọi nó là một tiểu Sao Hải Vương."

Từ việc xác định được bán kính và khối lượng của hành tinh này, các nhà nghiên cứu có thể tính toán mật độ và suy ra thành phần của nó.

Ngoại hành tinh kể trên có mật độ thấp, điều này chứng tỏ đây là một hành tinh khí chứ không phải là một hành tinh đá như Trái Đất. Nhưng các nhà khoa học vẫn chưa biết chắc chắn về thành phần của hành tinh này cũng như bầu khí quyển của nó.

"TOI-1231b có kích thước và mật độ khá giống với Sao Hải Vương, vì vậy chúng tôi nghĩ rằng nó có một bầu khí quyển lớn tương tự" - bà Jennifer Burt, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Pasadena, California, cho biết.

Bà Dragomir nói: "TOI1231b có bầu khí quyển bao quanh đáng kể, có thể là hydro hoặc hydro-heli hoặc một bầu khí quyển hơi nước dày đặc hơn. Mỗi thành phần trong số này sẽ chỉ ra một nguồn gốc khác nhau, cho phép các nhà thiên văn học hiểu cách các hành tinh hình thành quanh các sao lùn đỏ khác nhau như thế nào khi so sánh với các hành tinh xoay quanh Mặt Trời."

Các nhà nghiên cứu cho rằng TOI-1231b có nhiệt độ trung bình là 60 độ C. Điều này khiến nó trở thành một trong những hành tinh nhỏ mát nhất.

Bà Burt nói: "So với hầu hết các hành tinh chuyển tiếp được phát hiện cho đến nay với nhiệt độ thường thấy lên đến hàng trăm hoặc hàng nghìn độ, TOI-1231b thực sự rất lạnh."

Ngoại hành tinh càng lạnh thì khả năng có mây trong bầu khí quyển của nó càng cao.

Một ngoại hành tinh nhỏ tương tự K2-18b, được phát hiện vào năm 2015, gần đây đã được quan sát chi tiết hơn và các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng về nước trong bầu khí quyển của nó.

"TOI-123b là một trong những hành tinh khác duy nhất mà chúng ta biết có kích thước và phạm vi nhiệt độ tương tự, vì vậy những quan sát trong tương lai về hành tinh mới này sẽ giúp chúng ta xác định mức độ phổ biến (hoặc hiếm có) của các đám mây nước hình thành xung quanh kiểu hành tinh nhỏ và mát mẻ này." - bà Burt nói.

Điều này làm cho TOI-1231b trở thành ứng cử viên hoàn hảo cho các quan sát của Kính viễn vọng Không gian Hubble hoặc James Webb (dự kiến sẽ được phóng vào tháng 10 tới).

Webb có khả năng nhìn vào bầu khí quyển của các ngoại hành tinh và giúp xác định thành phần của chúng. Hubble dự kiến sẽ quan sát ngoại hành tinh mới vào cuối tháng này.