Lập bản đồ 3D khí quyển ngoại hành tinh WASP-121b

Các nhà khoa học đã đạt được một bước tiến quan trọng trong nghiên cứu ngoại hành tinh khi lần đầu tiên lập bản đồ 3D cấu trúc khí quyển của một hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời.

Phát hiện này được thực hiện bằng Very Large Telescope của European Southern Observatory khi quan sát WASP-121b.

Kết quả cho thấy hành tinh này có những luồng gió cực mạnh mang theo các nguyên tố như sắt và titan, tạo nên hệ thống thời tiết cực kỳ khắc nghiệt.

WASP-121b – một “siêu sao Mộc nóng”

WASP-121b là một ultra-hot Jupiter, tức là một hành tinh khí khổng lồ có nhiệt độ cực cao.

Một số đặc điểm nổi bật của hành tinh này:

hoàn thành một vòng quanh sao chủ chỉ trong khoảng 30 giờ

luôn có một mặt quay về phía ngôi sao, giống hiện tượng khóa thủy triều

nhiệt độ phía ngày có thể lên tới hơn 2500°C

Điều này khiến khí quyển của hành tinh trở thành một phòng thí nghiệm tự nhiên cho vật lý khí quyển cực đoan.

Bản đồ 3D đầu tiên của khí quyển ngoại hành tinh

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học không chỉ quan sát thành phần khí quyển mà còn xây dựng bản đồ ba chiều của các lớp khí quyển khác nhau.

Nhóm nghiên cứu đã xác định các tầng khí quyển gồm:

tầng sâu chứa các nguyên tố như natri

tầng trung gian nơi sắt có thể tồn tại ở dạng hơi

tầng cao có sự hiện diện của hydro và các dòng khí mạnh

Việc phân tích nhiều lớp khí quyển giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn cấu trúc động lực học của toàn bộ hành tinh.

Những dòng gió mạnh nhất từng được ghi nhận

Dữ liệu cho thấy một dòng tia (jet stream) khổng lồ kéo dài gần nửa hành tinh.

Các dòng gió này di chuyển với tốc độ cực lớn, có thể mạnh hơn bất kỳ cơn bão nào trên Trái Đất.

Những cơn gió này vận chuyển:

sắt bốc hơi

titan

các nguyên tố kim loại khác

Điều này tạo ra các kiểu thời tiết chưa từng thấy trong Hệ Mặt Trời.

Ý nghĩa đối với nghiên cứu ngoại hành tinh

Việc lập bản đồ 3D khí quyển đánh dấu một bước tiến lớn trong thiên văn học.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể:

xác định thành phần khí quyển

đo nhiệt độ trung bình

Giờ đây, họ có thể nghiên cứu chi tiết cấu trúc và động lực khí quyển của ngoại hành tinh.

Điều này giúp hiểu rõ hơn:

cách các hành tinh hình thành

cách khí quyển phát triển

sự khác biệt giữa các hệ hành tinh trong vũ trụ

Tương lai của nghiên cứu khí quyển hành tinh

Trong tương lai, các kính thiên văn lớn hơn như Extremely Large Telescope có thể quan sát khí quyển của những hành tinh nhỏ hơn, thậm chí giống Trái Đất.

Những công nghệ này có thể giúp các nhà khoa học:

phát hiện dấu hiệu sinh học trong khí quyển

tìm kiếm các hành tinh có khả năng hỗ trợ sự sống

hiểu rõ hơn sự đa dạng của các thế giới ngoài Hệ Mặt Trời.

Khám phá mới về WASP-121b cho thấy thiên văn học đang tiến gần hơn bao giờ hết tới việc giải mã các hành tinh xa xôi trong vũ trụ.