Phát hiện ngoại hành tinh cực nóng với sức gió hơn 8000km/giờ

“Siêu Kính viễn vọng Không gian” đắt giá nhất thế giới - James Webb - vừa tiếp tục chứng minh tầm quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu thiên văn khi giúp các nhà khoa học lập thành công mô hình thời tiết trên một ngoại hành tinh xa xôi, tiết lộ những đặc điểm khí tượng chưa từng được biết tới.

Đó là ngoại hành tinh có tên WASP-43 b, nằm cách Trái đất 280 năm ánh sáng. Đây về cơ bản là một loại ngoại hành tinh được gọi là Sao Mộc nóng, sở hữu kích thước và khối lượng tương tự Sao Mộc, nhưng có quỹ đạo cách ngôi sao chủ chỉ 1,3 triệu dặm, tức là gần hơn nhiều so với khoảng cách giữa Sao Thủy với mặt trời.

WASP-43 b ở gần ngôi sao chủ của mình đến mức lực hấp dẫn giữ nó ở đúng vị trí, với một mặt luôn hướng về ngôi sao và mặt kia luôn hướng ra ngoài không gian. Do đó một nửa bán cầu của tiểu hành tinh (gọi là mặt ban ngày) luôn bị đốt trái ở trạng thái nóng cháy, trong khi mặt đối diện (gọi là mặt đêm) lại mát mẻ hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ này tạo ra những cơn gió cực mạnh thổi quanh đường xích đạo của hành tinh, với vận tốc có thể lên tới 8000km/giờ.

"Với sự giúp đỡ của Hubble, chúng ta có thể thấy rõ ràng có hơi nước ở mặt ban ngày. Hai trong số những hệ thống kính thiên văn tối tân bậc nhất hiện tại là Hubble và Spitzer đều cho thấy những quan sát rằng có thể có mây vào ban đêm” tác giả chính của nghiên cứu, tiến sĩ Taylor Bell thuộc Viện Nghiên cứu Môi trường Vùng Vịnh, giải thích trong một tuyên bố. “Nhưng sẽ vẫn cần đến các phép đo chính xác hơn từ Webb để thực sự bắt đầu lập bản đồ nhiệt độ, độ che phủ của mây, gió và thành phần khí quyển chi tiết hơn trên khắp hành tinh.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng thiết bị MIRI của Webb để quan sát nhiệt độ khác nhau trên khắp hành tinh, trung bình là 2.300 độ F (1.250 độ C) vào ban ngày so với 1.100 độ F (600 độ C) vào ban đêm. Michael Roman, đồng tác giả của Đại học Leicester ở Anh, cho biết: “Việc có thể lập bản đồ nhiệt độ theo cách này là một minh chứng thực sự cho độ nhạy và độ ổn định của hệ thống James Webb”.

Ngoài ra, cũng có thể sử dụng dữ liệu để đo hơi nước và khí mêtan trên khắp hành tinh, giúp họ tìm hiểu về vị trí và độ dày của các đám mây trong khí quyển. Mặc dù các nhà nghiên cứu đã nhìn thấy hơi nước ở cả ban ngày và ban đêm của hành tinh, nhưng đáng ngạc nhiên là họ không thấy bất kỳ khí mêtan nào.

Việc không quan sát thấy khí mêtan có thể giúp đi đến kết luận rằng WASP-43 b phải có tốc độ gió đạt tới khoảng 5.000 dặm một giờ”, tức là nhanh đến mức không có đủ thời gian để các phản ứng hóa học dự kiến tạo ra lượng khí mê-tan có thể phát hiện được vào ban đêm.