Khoa học vũ trụ: Hệ sao TRAPPIST-1 không "tồn tại" Mặt Trăng lớn

• Stephen Hawking cảnh báo: "Loài người chỉ còn 100 năm để rời khỏi Trái Đất"
• Mỹ phải chuẩn bị "kỹ" cho kỳ Nhật Thực sẽ diễn ra vào ngày 21/8 tới
• Chùm ảnh về 7 hành tinh có thể tồn tại sự sống trong hệ sao Trappist-1

Mặc dù chúng ta đã biết hàng ngàn ngoại hành tinh và các "ứng cử viên" ngoại hành tinh trên hành tinh Trái Đất nhưng việc tìm kiếm các mặt trăng nằm ngoài hệ Mặt Trời mới chỉ đang bắt đầu. Chúng ta chưa có một cuộc tìm kiếm khám phá bí mật nào được đưa ra nhưng chắc chắn chúng sẽ sớm được đưa ra.

Ảnh chụp Mặt trăng ngoại hành tinh giả tưởng di chuyển xung quanh một hành tinh. Mặt trăng ngoại hành tinh chưa được phát hiện, nhưng chúng ta biết hàng ngàn "ứng cử viên" ngoại hành tinh (Exoplanet - hành tinh bên ngoài hệ Mặt trời). Nguồn ảnh: NASA

Việc tìm kiếm các mặt trăng ngoại hành tinh (Exomoon - Mặt trăng ngoài hệ Mặt Trời) sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về môi trường sống trên Trái Đất. Một số chuyên gia cho rằng lý do khiến cho sự sống phát triển là do bản thân Mặt trăng của chúng ta có kích thước gần giống với kích thước hành tinh, ổn định trục quay của nó. Tuy nhiên, các nghiên cứu khác (như bài báo của Hiệp hội Thiên văn Hoa Kỳ năm 2011 từng trích dẫn một câu chuyện sinh học vũ trụ của NASA) cho rằng ảnh hưởng lực hấp dẫn của các hành tinh khác trong hệ Mặt Trời cung cấp sự ổn định.

Một nghiên cứu mới gần đây tìm kiếm khả năng mặt trăng lớn xuất hiện trong hệ sao TRAPPIST-1, một hệ sao hành tinh ngoại lai nổi tiếng đông đúc có thể tồn tại sự sống bên trong nó. Đầu năm nay, những quan sát từ Kính viễn vọng Không gian Spitzer của NASA chỉ ra rằng 7 hành tinh trong hệ sao TRAPPIST-1 có thể có bề mặt đá và tồn tại nước ở dạng chất lỏng, làm cho hệ sao TRAPPIST-1 trở thành một hệ thống có khả năng tồn tại sự sống.

Tuy nhiên, thậm chí trước khám phá của NASA, TRAPPIST-1 đã được biết đến và cân nhắc bởi các nhà khoa học, gồm tác giả bài viết, Stephen Kane, giáo sư thiên văn tại trường Đại học San Francisco, chuyên gia về các hành tinh ngoại lai.

"Hiện tại, tôi có một số bài viết về các mặt trăng ngoại hành tinh và trong nhiều năm, tôi đã suy nghĩ về khả năng hành tinh lưu trữ một mặt trăng với kích thước gần bằng các hành tinh và khoảng cách tới ngôi sao chủ. Việc khám phá ra hệ sao TRAPPIST-1 cuối cùng đã thôi thúc tôi tính toán xem liệu rằng các hành tinh trong hệ hành tinh dày đặc có thực sự tiếp nhận những mặt trăng hay không", Kane viết trong một email.

Hình ảnh hệ sao TRAPPIST-1 nằm cách Trái đất khoảng 40 năm ánh sáng. Nguồn ảnh: R. Hurt / T. Pyle / NASA / JPL-Caltech

Kane cảnh báo rằng: "Các nhà khoa học không thể thừa nhận thuộc tính của Trái Đất đối với Mặt Trăng, bởi vì Trái Đất là hành tinh tồn tại sự sống duy nhất được biết đến hiện nay. Tuy nhiên, Mặt trăng có một vai trò quan trọng: Nó tạo ra thủy triều đáng kể trên Trái Đất và có thể giúp tạo ra hồ thủy triều, điều mà có thể xảy ra sinh hóa sớm".

"Sự hiện diện của Mặt trăng đã giúp ổn định sự thay đổi độ nghiêng của trục quay Trái đất, từ đó tạo ra những ổn định về khí hậu trong thời gian dài. Vì vậy, mặc dù rất khó để nói rằng Trái đất sẽ như thế nào nếu không có mặt trăng nhưng chúng ta vẫn có thể mô tả cách thức ảnh hưởng tích cực của nó đến môi trường hiện tại của chúng ta", Kane cho biết thêm.

Kane phát hiện ra rằng: "Trong hệ sao TRAPPIST-1, các hành tinh nằm rất gần với nhau nên việc xuất hiện mặt trăng lớn sẽ không thể xảy ra. Khi đó, trục quay của các hành tinh sẽ nhanh chóng thay đổi và khí hậu trở nên hỗn loạn hơn, cuộc sống vẫn có thể tiến triển - chỉ cần mất một thời gian dài".

Phương pháp của Kane liên quan đến nghiên cứu ảnh hưởng của hai tham số: bán kính Hill hay diện tích trong không gian, trong đó một hành tinh có ảnh hưởng hấp dẫn dựa trên khối lượng và khoảng cách của nó từ ngôi sao chủ; và giới hạn Roche, xác định nơi mà hiệu ứng trọng lực gần một hành tinh là quá mạnh để một mặt trăng tồn tại.

"Mặt trăng chỉ có thể tồn tại trên một hành tinh nếu nó nằm giữa hai ranh giới: quá gần và nó sẽ bị phá hủy, quá xa và nó sẽ thoát khỏi ảnh hưởng hấp dẫn của hành tinh. Các kết quả nghiên cứu được mô tả trong bài báo của tôi cho thấy, đối với hầu hết các hành tinh trong hệ sao dày đặc, bán kính Hill và giới hạn Roche đủ gần để không có không gian cho một mặt trăng có thể tồn tại và do đó các hành tinh đó không thể có các mặt trăng trên quỹ đạo xung quanh chúng", Kane nói.

Chúc các bạn vui vẻ!