Các nhà thiên văn học bối rối với hệ hành tinh ‘lộn trong ra ngoài’

[troopy]

Các nhà thiên văn phát hiện ra một hệ hành tinh thách thức những lý thuyết hiện có về sự hình thành hành tinh, khi một hành tinh đá lại hình thành bên ngoài quỹ đạo của các hành tinh lân cận.


Hình ảnh đồ hoạ về hệ hành tinh mới được phát hiện. (Nguồn: Reuters)

Hệ hành tinh này được quan sát bằng kính thiên văn của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) mang tên Cheops. Hệ gồm 4 hành tinh, gồm 2 hành tinh đá và 2 hành tinh khí, cùng quay quanh 1 ngôi sao tương đối nhỏ và mờ gọi là sao lùn đỏ, cách Trái đất khoảng 117 năm ánh sáng theo hướng chòm sao Lynx. Mỗi năm ánh sáng tương đương khoảng 9,5 nghìn tỷ km.

Ngôi sao này được đặt tên LHS 1903, có khối lượng bằng khoảng 50% và độ sáng chỉ tương đương khoảng 5% so với Mặt trời.

Điều khiến các nhà khoa học chú ý là thứ tự các hành tinh. Hành tinh trong cùng là hành tinh đá, 2 hành tinh tiếp theo là hành tinh khí, còn hành tinh thứ 4 - theo lý thuyết hình thành hành tinh hiện nay lẽ ra phải là hành tinh khí - nhưng lại là hành tinh đá.

“Theo mô hình chuẩn về hình thành hành tinh, các hành tinh ở gần sao chủ thường nhỏ và có cấu trúc đá, với rất ít hoặc không có khí hay băng”, nhà thiên văn học Thomas Wilson của Đại học Warwick (Anh) - tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí Science, cho biết.

“Nguyên nhân là môi trường này quá nóng để giữ được lượng lớn khí hay băng, và bất kỳ bầu khí quyển nào hình thành cũng dễ bị bức xạ từ sao chủ thổi bay. Ngược lại, các hành tinh ở xa hơn hình thành trong những vùng lạnh giàu khí và băng, tạo ra các thế giới giàu khí với khí quyển dày. Hệ hành tinh này thách thức lý thuyết đó khi hành tinh đá nằm bên ngoài các hành tinh giàu khí”, ông Wilson giải thích.

Ông gọi đây là “hệ hành tinh được cấu tạo theo kiểu đảo từ trong ra ngoài”.

Trong hệ Mặt trời của con người, 4 hành tinh phía trong là hành tinh đá, còn 4 hành tinh phía ngoài là hành tinh khí.

Các hành tinh lùn đá như sao Diêm Vương quay bên ngoài các hành tinh khí có kích thước nhỏ hơn rất nhiều so với bất kỳ hành tinh nào trong hệ Mặt trời. Kể từ thập niên 1990, các nhà thiên văn đã phát hiện khoảng 6.100 hành tinh ngoài hệ Mặt trời (ngoại hành tinh).

Cả 4 hành tinh trong hệ mới quan sát đều quay gần sao chủ hơn so với khoảng cách quỹ đạo của sao Thủy với Mặt trời. Trên thực tế, hành tinh ngoài cùng chỉ quay ở khoảng 40% khoảng cách quỹ đạo sao Thủy – Mặt trời.

Điều này khá điển hình với các hành tinh quanh sao lùn đỏ - vốn yếu hơn Mặt trời rất nhiều. Hai hành tinh đá được xếp loại siêu Trái đất, nghĩa là có cấu trúc đá như Trái đất nhưng khối lượng lớn hơn từ 2 - 10 lần.

Hai hành tinh khí được xếp loại tiểu Hải Vương, tức là nhỏ hơn hành tinh khí nhỏ nhất của hệ Mặt trời là sao Hải Vương, nhưng lớn hơn Trái đất.

Nhóm nghiên cứu nghi ngờ rằng, thay vì hình thành đồng thời trong một đĩa lớn khí và bụi xoáy quanh sao chủ, các hành tinh trong hệ này hình thành lần lượt, trong đó lượng khí lẽ ra tạo nên khí quyển của hành tinh thứ 4 đã bị các “anh em” của nó sử dụng hết trước khi nó kịp kết tụ.

VietBF@sưu tập