Liệu "Hành tinh địa ngục" có bầu khí quyển?

Trong một bài báo mới xuất bản trên tạp chí Nature, các nhà nghiên cứu sử dụng Kính thiên văn James Webb (JWST) đã giải mã được bí ẩn ngoại hành tinh kéo dài hàng thập kỷ này và phát hiện ra bằng chứng tốt nhất về bầu khí quyển xung quanh một thế giới đầy đá bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

55 Cancri e là một thế giới rực lửa. Được phân loại là một "siêu Trái đất" bằng đá, ngoại hành tinh này có đường kính gấp đôi Trái đất và quay quanh ngôi sao của nó chỉ bằng 4% khoảng cách giữa Sao Thủy và mặt trời. Bề mặt của nó có lẽ được bao phủ trong một biển magma nóng chảy, với nhiệt độ xung quanh đủ nóng để làm tan chảy sắt.

Kể từ khi 55 Cancri e được phát hiện vào năm 2004, các nhà khoa học đã bối rối về sự tồn tại của nó. Ban đầu, các nhà nghiên cứu không chắc liệu ngoại hành tinh này có thể hỗ trợ bầu khí quyển hay không.

Nhưng bằng chứng mới từ JWST cho thấy rằng 55 Cancri e thực sự được bao phủ bởi một lớp khí bất thường.

Dấu hiệu đầu tiên cho thấy nó có bầu khí quyển đến từ một phép đo nhiệt độ kỳ lạ. Sử dụng thiết bị hồng ngoại trung (MIRI) của JWST, các nhà nghiên cứu đã đo lượng nhiệt phát ra từ phía 55 Cancri e trong ngày. Nếu hành tinh này không có bầu khí quyển, nhiệt độ ban ngày của nó sẽ tăng vọt lên khoảng 2.200 độ C.

Dữ liệu MIRI cho thấy nhiệt độ tương đối thấp, khoảng 1500 C, tác giả chính của nghiên cứu Renyu Hu, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, cho biết. Điều này cho thấy có thứ gì đó - có thể là dòng khí quyển - đang truyền nhiệt từ phía ngày sang phía đêm của hành tinh.

Tiếp theo, nhóm sử dụng thiết bị camera cận hồng ngoại (NIRCam) để xác định những yếu tố nào có thể có trong bầu không khí này. Họ tìm thấy bằng chứng về khí carbon dioxide hoặc carbon monoxide xoáy quanh bề mặt đá nóng chảy của hành tinh.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng lớp khí này đã không tồn tại kể từ khi hành tinh hình thành bởi lẽ bầu khí quyển như vậy sẽ bị gió mặt trời từ ngôi sao gần đó tước đi nhanh chóng. Họ nghĩ rằng “bầu khí quyển thứ cấp” giàu carbon đang sủi bọt từ bên trong hành tinh. Điều này sẽ cho phép bầu khí quyển liên tục tự bổ sung, ngay cả khi khí sôi đi.