Nội dung
Phát hiện đột phá: Siêu Trái Đất trong vùng có thể tồn tại sự sống
Một nhóm nhà thiên văn học quốc tế do Đài Thiên văn Vân Nam thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc dẫn đầu đã công bố phát hiện một ngoại hành tinh đáng chú ý mang tên Kepler-725c. Hành tinh này có khối lượng gấp khoảng 10 lần Trái Đất, quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời và nằm trong cái gọi là "vùng có thể tồn tại sự sống"—khu vực quanh một ngôi sao nơi các điều kiện có thể cho phép nước ở dạng lỏng tồn tại. Phát hiện được công bố trên Nature Astronomy ngày 3 tháng 6 năm 2024, đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nỗ lực đang diễn ra nhằm tìm kiếm những thế giới có khả năng hỗ trợ sự sống. Kepler-725c cách Trái Đất khoảng 2.472 năm ánh sáng và hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh ngôi sao chủ sau mỗi 207,5 ngày. Ngôi sao chủ Kepler-725 thuộc loại sao dãy chính G, tương tự Mặt Trời nhưng trẻ hơn và có hoạt động từ tính mạnh hơn. Hành tinh này nhận lượng bức xạ Mặt Trời gấp khoảng 1,4 lần Trái Đất, và quỹ đạo của nó đưa hành tinh vào vùng có thể tồn tại sự sống trong một phần mỗi năm, làm dấy lên những câu hỏi đáng chú ý về khí hậu và khả năng có thể sinh sống tại đây.Kepler-725c được phát hiện như thế nào?
Hầu hết ngoại hành tinh được tìm thấy bằng hai kỹ thuật chính: phương pháp quá cảnh, phát hiện sự suy giảm độ sáng của một ngôi sao khi hành tinh đi qua phía trước nó, và phương pháp vận tốc xuyên tâm, đo chuyển động lắc nhẹ của ngôi sao do lực hấp dẫn của các hành tinh quay quanh gây ra. Tuy nhiên, các phương pháp này thiên về phát hiện những hành tinh lớn có quỹ đạo ngắn, khiến việc tìm ra các hành tinh giống Trái Đất với quỹ đạo dài và xa quanh những ngôi sao giống Mặt Trời trở nên khó khăn. Kepler-725c được phát hiện bằng một phương pháp tiên tiến hơn gọi là biến thiên thời gian quá cảnh (TTV). Thay vì tìm kiếm trực tiếp hành tinh này, các nhà thiên văn học quan sát những thay đổi nhỏ về thời điểm quá cảnh của một hành tinh khác—cụ thể là Kepler-725b, một hành tinh khí khổng lồ trong cùng hệ sao. Lực hấp dẫn của Kepler-725c khiến các lần quá cảnh của Kepler-725b diễn ra sớm hoặc muộn hơn đôi chút so với dự kiến. Bằng cách phân tích cẩn thận những biến thiên thời gian này, nhóm nghiên cứu có thể suy ra sự hiện diện, khối lượng và quỹ đạo của siêu Trái Đất ẩn giấu."Cách này giống như quan sát tốc độ chạy của một chiếc đồng hồ để xác định liệu có ai đó âm thầm dịch chuyển kim đồng hồ hay không," Sun Leilei, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích.Đây là lần đầu tiên kỹ thuật TTV được sử dụng để phát hiện một siêu Trái Đất trong vùng có thể tồn tại sự sống của một ngôi sao giống Mặt Trời, cho thấy khả năng phát hiện những hành tinh mà các phương pháp truyền thống có thể bỏ sót.
Quảng cáo
Điều gì khiến Kepler-725c đặc biệt?
Siêu Trái Đất—những hành tinh lớn hơn Trái Đất nhưng nhỏ hơn Sao Hải Vương—là một trong những loại hành tinh phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta. Tuy nhiên, phần lớn siêu Trái Đất đã biết trong các vùng có thể tồn tại sự sống quay quanh sao lùn đỏ, vốn nhỏ và lạnh hơn Mặt Trời. Các ngôi sao này giúp việc phát hiện hành tinh dễ dàng hơn nhờ tín hiệu quá cảnh và vận tốc xuyên tâm mạnh hơn. Việc tìm thấy một siêu Trái Đất trong vùng có thể tồn tại sự sống quanh một ngôi sao giống Mặt Trời hiếm gặp hơn nhiều và có ý nghĩa lớn hơn đối với công cuộc tìm kiếm sự sống, bởi những ngôi sao như vậy giống hệ Mặt Trời của chúng ta hơn. Quỹ đạo của Kepler-725c có độ elip đáng kể, nghĩa là hành tinh chỉ nằm trong vùng có thể tồn tại sự sống vào một phần thời gian trong năm. Điều này có thể dẫn đến những biến động khí hậu mạnh, tùy thuộc vào khí quyển và điều kiện bề mặt của hành tinh. Dù khối lượng cho thấy đây có thể là một thế giới đá, các nhà khoa học lưu ý rằng bản chất thực sự của nó—là hành tinh đá, giàu nước hay chủ yếu là khí—vẫn chưa rõ nếu chưa có quan sát trực tiếp khí quyển. Dù có vị trí đầy hứa hẹn, Kepler-725c ở rất xa—cách chúng ta khoảng 160 triệu lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Điều này khiến việc nghiên cứu trực tiếp trở nên khó khăn; các kính viễn vọng hiện nay như Kính viễn vọng Không gian James Webb không thể khảo sát khí quyển của hành tinh này vì từ góc nhìn của chúng ta, nó không đi qua phía trước ngôi sao chủ.Quảng cáo
Vì sao kỹ thuật TTV tạo nên bước ngoặt?
Phương pháp TTV mở ra những khả năng mới cho việc phát hiện ngoại hành tinh, đặc biệt là các hành tinh không đi qua phía trước ngôi sao chủ hoặc quá nhỏ và quá xa để có thể được phát hiện bằng những phương pháp khác. Bằng cách theo dõi tác động hấp dẫn của các hành tinh chưa được quan sát lên những hành tinh lân cận, các nhà thiên văn học có thể tìm ra những thế giới ẩn giấu trong các hệ sao vốn có thể không được phát hiện. Kỹ thuật này được kỳ vọng sẽ đóng vai trò lớn trong các sứ mệnh không gian sắp tới, chẳng hạn như sứ mệnh PLATO của Cơ quan Vũ trụ châu Âu và dự án Earth 2.0 của Trung Quốc. Các sứ mệnh này hướng đến việc tìm thêm những hành tinh giống Trái Đất quanh các ngôi sao giống Mặt Trời, và TTV có thể giúp tăng đáng kể số lượng thế giới có khả năng sinh sống mà chúng ta có thể nghiên cứu."Phát hiện này cho thấy tiềm năng của kỹ thuật TTV trong việc phát hiện các hành tinh có khối lượng thấp ở những vùng có thể tồn tại sự sống quanh các ngôi sao giống Mặt Trời," Sun Leilei cho biết.Nhóm nghiên cứu quốc tế có các nhà khoa học đến từ Trung Quốc, Đức và Vương quốc Anh, phản ánh nỗ lực toàn cầu nhằm trả lời một trong những câu hỏi lâu đời nhất của nhân loại: Chúng ta có đơn độc trong vũ trụ không?
Quảng cáo
Các bước tiếp theo là gì?
Dù phát hiện Kepler-725c là một bước tiến lớn, vẫn còn nhiều điều chưa được biết. Các nhà khoa học hy vọng những kính viễn vọng và sứ mệnh trong tương lai sẽ cho phép họ quan sát trực tiếp khí quyển của các hành tinh như vậy để tìm kiếm dấu hiệu của nước, ôxy hoặc những chỉ dấu sự sống khác. Hiện tại, Kepler-725c là một manh mối đầy hứa hẹn trong cuộc tìm kiếm một Trái Đất khác giữa vũ trụ. Khi công nghệ phát triển và các phương pháp phát hiện mới như TTV được ứng dụng rộng rãi hơn, cơ hội tìm thấy những hành tinh thực sự giống Trái Đất—và có lẽ cả sự sống—tiếp tục tăng lên.Quảng cáo
Tóm tắt
- Kepler-725c là một siêu Trái Đất có khối lượng gấp khoảng 10 lần Trái Đất, quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời trong vùng có thể tồn tại sự sống.
- Hành tinh này được phát hiện bằng kỹ thuật biến thiên thời gian quá cảnh (TTV), xác định các hành tinh ẩn giấu thông qua tác động hấp dẫn của chúng lên những hành tinh lân cận.
- Đây là lần đầu tiên TTV phát hiện một siêu Trái Đất trong vùng có thể tồn tại sự sống quanh một ngôi sao giống Mặt Trời, đánh dấu bước đột phá trong việc tìm kiếm ngoại hành tinh.
- Quỹ đạo của Kepler-725c đưa hành tinh vào vùng có thể tồn tại sự sống trong một phần thời gian mỗi năm, làm dấy lên những câu hỏi về khí hậu và khả năng có sự sống tại đây.
- Phát hiện này cho thấy sức mạnh ngày càng tăng của hợp tác quốc tế và các phương pháp phát hiện mới trong công cuộc tìm kiếm những thế giới giống Trái Đất bên ngoài hệ Mặt Trời.
