Các nhà khoa học tại NASA vừa phát hiện một hành tinh bí ẩn, được mệnh danh là ‘siêu Trái Đất’, cách chúng ta 154 năm ánh sáng và đang phát ra một tín hiệu lặp lại. Hành tinh có tên TOI-1846 b, có kích thước lớn gấp gần hai lần và nặng gấp bốn lần Trái Đất. Nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ nhỏ với chu kỳ chỉ 4 ngày, tạo ra hiện tượng giảm sáng lặp lại kỳ lạ trên ngôi sao chủ.
Đây là tín hiệu lần đầu thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khi kính viễn vọng không gian TESS của NASA quan sát thấy mô hình mờ sáng này vào tháng 3 hàng năm. TOI-1846 b đã được xác nhận bởi một nhóm các nhà khoa học sử dụng cả kính thiên văn trên không gian và dưới mặt đất.
Hành tinh này rơi vào ‘khoảng trống bán kính’ – vùng kích thước mà các hành tinh xuất hiện thưa thớt, nằm giữa các hành tinh nhỏ, đá như Trái Đất và các hành tinh lớn, giàu khí như Sao Hải Vương. Mặc dù nhiệt độ bề mặt ước tính lên tới 600 độ F (khoảng 315 độ C), các nhà nghiên cứu cho rằng hành tinh này vẫn có thể chứa nước.
Họ tin rằng TOI-1846 b có lõi rắn, giàu đá, một lớp băng dày đặc, và thậm chí có thể có một đại dương nông hoặc một lớp khí quyển mỏng. Các phép đo của nhóm nghiên cứu cũng cho thấy hành tinh này quay quanh ngôi sao chủ chỉ trong chưa đầy 4 ngày, trên một quỹ đạo gần hơn nhiều so với khoảng cách của Sao Thủy với Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời.
Ngôi sao chủ là một ngôi sao lùn đỏ, có kích thước và khối lượng bằng khoảng 40% của Mặt Trời, và phát sáng ở nhiệt độ khoảng 6.000 độ F (khoảng 3.300 độ C). Vì sao lùn đỏ có kích thước nhỏ hơn và phát sáng yếu hơn, nên các hành tinh phải quay rất gần để nhận đủ nhiệt.
Điều này cũng khiến việc phát hiện hành tinh trở nên dễ dàng hơn khi chúng đi ngang qua trước ngôi sao, gây ra sự mờ sáng nhỏ dễ nhận diện bằng kính viễn vọng. Nhiều hành tinh trong thiên hà có thể sinh sống? TESS, được phóng lên năm 2018, đã ghi nhận hơn 7.600 sự kiện ‘quá cảnh’ như vậy và xác nhận hơn 630 hành tinh cho đến nay.
Với bốn camera độ nhạy cao quét bầu trời mỗi 30 phút, TESS rất lý tưởng để phát hiện các mức giảm sáng nhỏ như của TOI-1846 b. Hành tinh mới phát hiện này cũng có khả năng bị khóa thủy triều (tidally locked), nghĩa là một mặt luôn hướng về ngôi sao, trong khi mặt còn lại chìm trong bóng tối.
Sự chênh lệch nhiệt độ lớn này có thể tạo điều kiện cho nước bị ‘bẫy lại’ ở những vùng mát hơn, tùy thuộc vào cách nhiệt được truyền qua bầu khí quyển. NASA hy vọng Kính viễn vọng Không gian James Webb sẽ sớm nhắm tới TOI-1846 b để nghiên cứu bầu khí quyển bằng ánh sáng hồng ngoại.
Nếu điều kiện phù hợp, Webb có thể phát hiện dấu hiệu của hơi nước, methane, carbon dioxide hoặc các loại khí khác. Các kính thiên văn mặt đất như Đài quan sát Gemini ở Hawaii cũng đang hỗ trợ, sử dụng thiết bị chính xác MAROON-X để đo sự dao động nhỏ của ngôi sao gây ra bởi lực hấp dẫn của hành tinh, giúp xác định khối lượng của nó và phát hiện các hành tinh ẩn khác.
Các nhà nghiên cứu cho rằng TOI-1846 b không phải là hành tinh duy nhất trong hệ này. Những thay đổi nhẹ trong quỹ đạo của nó cho thấy có thể tồn tại một hành tinh khác trong cùng hệ sao, có thể nằm ở vùng xa hơn và mát hơn, tức là khu vực có thể sống được (habitable zone).
Khám phá này đi kèm với một phát hiện khác gần đây: TOI-715 b, một hành tinh siêu Trái Đất khác, nằm cách Trái Đất 137 năm ánh sáng, cũng quay quanh một sao lùn đỏ. Cả hai hành tinh này giúp các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn về cơ chế vì sao một số hành tinh nhỏ mất khí quyển theo thời gian, trong khi những hành tinh khác vẫn giữ được.
Vì sao lùn đỏ chiếm khoảng 75% tổng số sao trong Dải Ngân Hà, nên việc nghiên cứu các hành tinh như TOI-1846 b có thể tiết lộ bao nhiêu thế giới có thể sinh sống đang ẩn mình trong ‘sân sau’ của chúng ta trong thiên hà.
