Kính viễn vọng không gian của NASA tìm thấy 3 ngoại hành tinh mới với những đặc điểm hiếm gặp

Nếu có quan tâm đến các sự kiện trong ngành thiên văn học hiện đại, chắc hẳn bạn đã từng nghe qua cái tên Kepler. Kepler là một trạm quan sát vũ trụ (bao gồm cả tàu không gian Kepler/kính thiên văn), được thiết kế để phát hiện các hành tinh kiểu Trái Đất, quay xung quanh các ngôi sao khác, hay nói một cách đơn giản thì đây là một vệ tinh chuyên săn tìm những hành tinh mới. Kepler được phóng lên quỹ đạo Trái đất vào ngày 7 tháng 3 năm 2009 và hiện đã ngừng hoạt động. Để kế thừa “sự nghiệp” quan trọng này, NASA đã quyết định chế tạo một vệ tinh khảo sát khác hiện đại hơn có tên Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).

• Hố đen mới phát hiện ẩn chứa những đặc điểm dị thường, thách thức hầu hết các lý thuyết thiên văn học hiện nay

TESS đã nhanh chóng tìm ra 1 hệ hành tinh chứa đựng nhiều đặc kiểm hiếm gặp

TESS là một kính viễn vọng không gian được phát triển cụ thể cho chương trình Explorers của NASA, đồng thời được thiết kế để tìm kiếm các hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời bằng cách sử dụng phương pháp di chuyển trong một khu vực lớn hơn 400 lần so với nhiệm vụ của kính viễn vọng Kepler trước đây. TESS được phóng lên quỹ đạo Trái đất vào ngày 18 tháng 4 năm 2018, và sau khi bắt tay vào việc không lâu, vệ tinh này đã ngay lập tức cho thấy mình đáng tiền thế nào khi phát hiện ra một vài ngoại hành tinh (hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời) sớm hơn so với dự kiến của các chuyên gia dưới mặt đất, và trong phát hiện gần đây nhất, TESS đã gửi về một vài hình ảnh rất đáng chú ý về 3 hành tinh vô cùng kỳ lạ, trong đó có một hành tinh đã được các chuyên gia NASA gọi là siêu Trái đất (super-Earth)

Siêu trái đất đang nóng như thiêu đốt với nhiệt độ bề mặt có thể lên tới gần 500 độ C, trong khi 2 hành tinh còn lại thì lạnh hơn. Tuy nhiên, chúng không lạnh đến mức trở thành một thế giới băng giá chết chóc như Hải vương tinh - hành tinh thứ 8 và xa nhất tính từ Mặt Trời trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Cả ba hành tinh trên đều quay quanh một ngôi sao có tên TOI 270, nằm cách Trái đất của chúng ta khoảng 73 năm ánh sáng - tương đối gần. TOI 270 có kích thước nhỏ hơn khoảng 40% và mát hơn khoảng 60% so với mặt trời.

• Cùng chiêm ngưỡng 10 bức ảnh vô giá được chụp kính bởi viễn vọng Spitzer của NASA

Hành tinh nhỏ nhất trong số 3 hành tinh mà TESS vừa tìm thấy được đặt tên là TOI 270 b. Hành tinh này sở hữu quỹ đạo quá gần TOI 270 do đó không thể tồn tại sự sống như chúng ta biết trên trái đất. TOI 270 b có nhiệt độ bề mặt cân bằng ở mức 490 độ F (254 độ C), quá nóng để sự sống có thể tồn tại. Hành tinh này tuy chỉ lớn hơn Trái đất 25% nhưng lại sở hữu khối lượng gấp 1.9 lần, vì vậy các nhà khoa học tin rằng nó là một hành tinh được cấu tạo chủ yếu từ đá và kim loại nặng.

2 hành tinh còn lại được đặt tên là TOI 270 c và TOI 270 d, lần lượt theo khoảng cách so với “hành tinh mẹ” TOI 270. Do nằm ở vị trí khá xa, nhiệt độ của 2 hành tinh này thấp hơn đáng kể so với TOI 270 b, ngoài ra chúng dường như cũng không sở hữu bất cứ đặc điểm nào tương tự với các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta. TOI 270 c và TOI 270 d lần lượt lớn hơn Trái đất 2.4 và 2.1 lần, trong khi có thể có khối lượng lớn gấp 5 đến 7 lần so với Trái đất. Xét về đặc điểm khí hậu, TOI 270 c và TOI 270 d khá tương tự nhau, chúng đều tương đối lạnh và ít khắc nghiệt hơn so với TOI 270 b.

• Cùng chiêm ngưỡng mẫu thiết kế đoạt giải nhất cuộc thi thiết kế không gian sống trên sao Hỏa của NASA: Hài hòa, đầy đủ tiện nghi, và an toàn

Hệ hành tinh TOI 270 với được TESS tìm thấy và những thông tin liên quan

Trong hệ mặt trời của chúng ta có 2 hành tinh khí sở hữu tính chất đối lập tương đối thú vị, đó là sao Mộc mang nhiệt độ cao và sao Hải Vương lạnh giá. Trong khi đó TOI 270 c và TOI 270 d lại khiến các nhà khoa học chú ý bởi vì chúng chứa đựng những đặc điểm mang tính trung gian khá thú vị giữa hai sao Mộc và sao Hải Vương. Khí hậu trên TOI 270 d không quá khắc nghiệt khi nhiệt độ trung bình trên bề mặt chỉ dừng lại ở mức 150 độ F (67 độ C). Mức nhiệt độ này không phải là lý tưởng với nhiều loài sinh vật trên trái đất, trong đó có con người, tuy nhiên khả năng tìm thấy những dạng sống mạnh mẽ trên hành tinh này là vô cùng khả thi.

Cũng cần phải nói thêm rằng đây là mức nhiệt độ cân bằng theo ước tính của các nhà khoa học, vốn được xác định dựa trên mức năng lượng thu nhận được từ ngôi sao. Nhiệt độ trong thực tế có thể cao hơn hoặc thấp hơn đáng kể.

Các nhà thiên văn học coi hệ thống TOI 270 là nơi lý tưởng để tìm hiểu thêm về sự tiến hóa của một hành tinh điển hình. Hệ mặt trời của chúng ta không tồn tại các hành tinh mang tính chất tương tự như TOI 270 c và TOI 270 d, vì vậy sẽ có rất nhiều khiến thức khoa học vũ trụ quý giá có thể được tìm thấy từ 2 hành tinh này.

• Mẫu trực thăng “sao Hỏa” của NASA gần như đã sẵn sàng cho chuyến hành trình chinh phục Hành tinh Đỏ

Có lẽ một trong những điều thú vị nhất về TOI-270 là vị trí của nó trên bầu trời. Cụm hành tinh kỳ lạ này trên thực tế nằm trong trường quan sát của kính viễn vọng Không gian James Webb, thế nhưng phải cho tới khi TESS tìm thấy những thông tin đầu tiên về TOI-270, người ta mới bắt đầu chú ý nhiều hơn về sự tồn tại của nó.

Theo dự kiến, các nhà thiên văn học sẽ có thể thu về một lượng dữ liệu khổng lồ từ “hệ mặt trời” đặc biệt này, và điều đó rất có thể thay đổi cách thức nhân loại hiểu về sự phát triển của một hành tinh.

*Thông tin thêm về vệ tinh khảo sát TESS

Tuy sở hữu khá nhiều trang bị hiện đại vào loại bậc nhất ngành khoa học vũ trụ đương đại, tuy nhiên TESS chỉ tốn 200 triệu USD (cộng với 87 triệu USD để phóng) so với tổng chi phí từ khâu phát triển cho đến khi phóng thành công lên tới 640 triệu USD của Kepler. Vệ tinh này được sản xuất bởi tập đoàn hàng không vũ trụ Orbital ATK theo đơn đặt hàng từ NASA và nhà đầu tư chính: Viện Công nghệ Massachusetts. Nó có kích thước tương đối nhỏ, chỉ 3.7 × 1.2 × 1.5m, với trọng lượng khoảng 362kg

Trong nhiệm kỳ kéo dài khoảng 10 năm của mình, TESS được kỳ vọng sẽ có thể tìm thấy hơn 20.000 hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời, giúp tăng đáng kể số lượng ngoại hành tinh đã từng được ghi nhận (chúng ta mới chỉ biết đến sự tồn tại của 3.800 ngoại hành tinh trước khi TESS được phóng lên). Bên cạnh đó, nhiệm vụ khác của TESS là khảo sát các ngôi sao sáng nhất gần Trái Đất để thu thập thêm thông tin cần thiết.

• NASA mở miễn phí toàn bộ thư viện ảnh, video và âm thanh, bất kỳ ai cũng có thể xem

TESS được kỳ vọng sẽ có thể tìm thấy hơn 20.000 hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời

Nhờ trang thiết bị hiện đại, TESS có thể thu thập thông tin hỗ trợ tính toán khối lượng, kích thước, mật độ và quỹ đạo của một nhóm lớn các hành tinh nhỏ, bao gồm mẫu của các hành tinh đá trong nhiều khu vực sinh sống của các ngôi sao chủ (như trường hợp của TOI-270 nêu trên). Ngoài ra nó cũng sẽ cung cấp các thông tin liên quan nhằm kết hợp với Kính viễn vọng Không gian James Webb, cũng như các kính thiên văn trên mặt đất và không gian lớn khác trong tương lai để thu về những dữ liệu chưa từng được biết tới.