Thứ Bảy, 15 tháng 11, 2014
Theo Nature | Dịch: helhekit
Một hành tinh có kích thước tương đương Neptune (sao Hải Vương) là hành tinh nhỏ nhất từng được phát hiện có khí quyển đầy hơi nước.
 |
| Mô hình hành tinh HAT-P-11b cùng với ngôi sao vệ tinh của nó. |
Hành tinh mới được phát hiện có chứa nước và có kích thước bằng với Neptune - một cái nhìn hiếm hoi vào bầu khí quyển của nó đã cho thấy khí quyển tương đối yên tĩnh. Khác với vài hành tinh nhỏ khác có bầu khí quyển từng được nghiên cứu đều có bầu trời nhiều mây bụi khó chịu.
'Đó là hành tinh nhỏ nhất mà chúng tôi có thể nhìn thấy bất cứ điều gì trong khí quyển ngoài những đám mây bụi', Jonathan Fraine, một nhà thiên văn học tại Đại học Maryland ở College Park nói. 'Thực tế là sự quang đãng này đóng một vai trò rất quan trọng'.
Bài báo của Fraine và các đồng nghiệp của ông đăng trên tờ Nature đã mô tả những thông tin thu được về bầu khí quyển của hành tinh này. Được biết đến với cái tên HAT-P-11b, hành tinh này cách Trái đất khoảng 38 parsec (124 năm ánh sáng), nằm trong chòm sao Cygnus.
Các nhà thiên văn học đã nỗ lực thu thập thông tin chi tiết về bầu khí quyển của nhiều hành tinh, cố gắng tìm một thế giới giống như Trái Đất với một khí quyển cũng giống như Trái Đất. Công cuộc đó vẫn tiếp diễn, nhưng những đám mây bụi thường che khuất tầm nhìn của họ.
HAT-P-11b thì khác. Fraine và cộng sự đã sử dụng kính thiên văn không gian Hubble và Spitzer để theo dõi sự biến thiên ánh sáng từ ngôi sao đồng hành của hành tinh này khi nó đi qua trước mặt ngôi sao cùng với quang phổ kí chi tiết của những lần biến thiên. Các nhà thiên văn học đã có thể quan sát nhanh bầu khí quyển của nó hai lần trong một chu kì quay, khi hành tinh đi qua đĩa (có thể là đĩa tiền hành tinh) của ngôi sao và khi ra khỏi nó.
Cái nhìn tổng quát
Sau khi quan sát cách mà hydro và oxy hấp thụ các bước sóng tương ứng trong ánh sáng sao, các nhà khoa học kết luận rằng có hơi nước trên tầng cao trong khí quyển của hành tinh này. Trước sự ngạc nhiên của họ, cường độ của các tín hiệu cho thấy bầu không khí hoàn toàn không có mây, ít nhất là như những gì kính viễn vọng Hubble có thể thấy.
Khám phá ra một khí quyển rõ ràng như của HAT-P-11b khiến Fraine và các đồng nghiệp của ông rất bất ngờ. 'Chúng tôi đơn giản là đã rất may mắn', ông nói.
Hiện vẫn có thể có những đám mây hơi nước tập trung gần bề mặt của hành tinh, ông nói thêm. Nếu có người có thể bay qua bầu khí quyển của HAT-P-11b, họ có thể nhìn thấy những đám mây thấp tập trung dày đặc ở dưới chứ không chỉ có bầu trời thoáng đãng bên trên.
Hơi nước xuất hiện trong khí quyển không phải là điều gì đáng ngạc nhiên. Nhưng tầm nhìn thông suốt cũng cho phép các nhà thiên văn xác định số lượng, mật độ của đá và băng trên bề mặt hành tinh, Kevin Stevenson, một nhà thiên văn học hành tinh ở Đại học Chicago - Illinois nói. Xác định vị trí của nước có thể giúp bác bỏ một số ý kiến về những gì đang xảy ra trên HAT-P-11b. Hướng các nhà thiên văn học tới một mô hình trong đó hành tinh bắt đầu với một lõi đá hay băng, sau đó tích lũy khí hydro theo thời gian.
HAT-P-11b có kích thước khoảng 4 lần Trái Đất nhưng khối lượng gấp 26 lần. Một thành viên trong nhóm, Björn Benneke thuộc Viện Công nghệ California ở Pasadena nói rằng sẽ sớm được sử dụng kính thiên văn Hubble để thăm dò bầu khí quyển của các hành tinh nhỏ khác. Hy vọng rằng ít nhất bầu khí quyển một số trong số chúng cũng sẽ được rõ ràng như HAT-P-11b.
'Đó là hành tinh nhỏ nhất mà chúng tôi có thể nhìn thấy bất cứ điều gì trong khí quyển ngoài những đám mây bụi', Jonathan Fraine, một nhà thiên văn học tại Đại học Maryland ở College Park nói. 'Thực tế là sự quang đãng này đóng một vai trò rất quan trọng'.
Bài báo của Fraine và các đồng nghiệp của ông đăng trên tờ Nature đã mô tả những thông tin thu được về bầu khí quyển của hành tinh này. Được biết đến với cái tên HAT-P-11b, hành tinh này cách Trái đất khoảng 38 parsec (124 năm ánh sáng), nằm trong chòm sao Cygnus.
Các nhà thiên văn học đã nỗ lực thu thập thông tin chi tiết về bầu khí quyển của nhiều hành tinh, cố gắng tìm một thế giới giống như Trái Đất với một khí quyển cũng giống như Trái Đất. Công cuộc đó vẫn tiếp diễn, nhưng những đám mây bụi thường che khuất tầm nhìn của họ.
HAT-P-11b thì khác. Fraine và cộng sự đã sử dụng kính thiên văn không gian Hubble và Spitzer để theo dõi sự biến thiên ánh sáng từ ngôi sao đồng hành của hành tinh này khi nó đi qua trước mặt ngôi sao cùng với quang phổ kí chi tiết của những lần biến thiên. Các nhà thiên văn học đã có thể quan sát nhanh bầu khí quyển của nó hai lần trong một chu kì quay, khi hành tinh đi qua đĩa (có thể là đĩa tiền hành tinh) của ngôi sao và khi ra khỏi nó.
Cái nhìn tổng quát
Sau khi quan sát cách mà hydro và oxy hấp thụ các bước sóng tương ứng trong ánh sáng sao, các nhà khoa học kết luận rằng có hơi nước trên tầng cao trong khí quyển của hành tinh này. Trước sự ngạc nhiên của họ, cường độ của các tín hiệu cho thấy bầu không khí hoàn toàn không có mây, ít nhất là như những gì kính viễn vọng Hubble có thể thấy.
Khám phá ra một khí quyển rõ ràng như của HAT-P-11b khiến Fraine và các đồng nghiệp của ông rất bất ngờ. 'Chúng tôi đơn giản là đã rất may mắn', ông nói.
Hiện vẫn có thể có những đám mây hơi nước tập trung gần bề mặt của hành tinh, ông nói thêm. Nếu có người có thể bay qua bầu khí quyển của HAT-P-11b, họ có thể nhìn thấy những đám mây thấp tập trung dày đặc ở dưới chứ không chỉ có bầu trời thoáng đãng bên trên.
Hơi nước xuất hiện trong khí quyển không phải là điều gì đáng ngạc nhiên. Nhưng tầm nhìn thông suốt cũng cho phép các nhà thiên văn xác định số lượng, mật độ của đá và băng trên bề mặt hành tinh, Kevin Stevenson, một nhà thiên văn học hành tinh ở Đại học Chicago - Illinois nói. Xác định vị trí của nước có thể giúp bác bỏ một số ý kiến về những gì đang xảy ra trên HAT-P-11b. Hướng các nhà thiên văn học tới một mô hình trong đó hành tinh bắt đầu với một lõi đá hay băng, sau đó tích lũy khí hydro theo thời gian.
HAT-P-11b có kích thước khoảng 4 lần Trái Đất nhưng khối lượng gấp 26 lần. Một thành viên trong nhóm, Björn Benneke thuộc Viện Công nghệ California ở Pasadena nói rằng sẽ sớm được sử dụng kính thiên văn Hubble để thăm dò bầu khí quyển của các hành tinh nhỏ khác. Hy vọng rằng ít nhất bầu khí quyển một số trong số chúng cũng sẽ được rõ ràng như HAT-P-11b.
