Các ngoại hành tinh chứa nước trong vũ trụ có thể phổ biến hơn chúng ta tưởng

Ngoại hành tinh (exoplanet) là những hành tinh nằm ở ngoài Hệ Mặt Trời. Về cơ bản, các ngoại hành tinh thuộc về một hệ hành tinh nhưng đi theo quỹ đạo của một ngôi sao, hố đen, tàn tích hay một hành tinh khác thay vì đi theo quỹ đạo của Mặt Trời.

Theo các nhà thiên văn học, hiện có hơn 5.000 ngoại hành tinh đã được biết đến và đặt tên. Khi săn tìm các hành tinh ngoài có khả năng có sự sống, một yếu tố quan trọng mà các nhà khoa học dành nhiều sự quan tâm nhất là sự hiện diện của nước. Một nghiên cứu mới cho thấy số lượng các ngoại hành tinh chứa nước trong Dải Ngân Hà có thể phổ biến hơn nhiều so với những gì chúng ta hình dung trước đây. Thậm chí nhiều hành tinh còn có khả năng được tạo thành từ một nửa là nước và phần còn lại là đá.

Theo đó, các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Chicago mới đây đã thực hiện một nghiên cứu nhắm đến nhóm các ngoại hành tinh đã biết quay quanh các ngôi sao lùn M. Đây là loại sao phổ biến nhất trong thiên hà của chúng ta.

Hàng chục ngoại hành tinh này đã được phát hiện thông qua hai kỹ thuật suy luận gián tiếp. Đầu tiên là phương pháp chuyển tuyến, trong đó ánh sáng từ một ngôi sao chủ giảm đi đôi chút khi có một hành tinh khác đi qua phía trước nó. Hoặc cũng có thể xác định bằng phương pháp vận tốc xuyên tâm, trong đó một ngôi sao bị kéo giãn nhẹ bởi lực hấp dẫn của một hành tinh lân cận. Trong các phương pháp này, sự tồn tại của một hành tinh được suy ra bởi hiệu ứng có thể được quan sát thấy trên một ngôi sao, vì vậy bản thân hành tinh đó không được quan sát trực tiếp.

“Hai phương thức trên sẽ cung cấp những loại thông tin khác nhau. Phương pháp chuyển tuyến cho bạn biết về đường kính của hành tinh, trong phương pháp vận tốc xuyên tâm giúp chỉ ra khối lượng của nó. Khi cả kích thước và khối lượng được xem xét cùng nhau, bạn có thể xác định mật độ của một hành tinh - nhẹ và xốp hay nhỏ và đặc”, tiến sĩ Enric Pallé, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.

Khi xem xét kỹ lưỡng một tập hợp 43 ngoại hành tinh, các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra một lượng lớn trong số chúng có mật độ thấp, nghĩa là chúng không thể được tạo thành hoàn toàn từ đá. Cá biệt có một số hành tinh dường như được tạo thành một nửa từ đá, và nửa còn lại là nước.

Tuy nhiên, mặc dù có bằng chứng cho thấy số lượng ngoại hành tinh chứa nước trong Ngân Hà nhiều hơn chúng ta nghĩ, nhưng điều này không có nghĩa là tất cả các hành tinh như vậy đều có nước lỏng trên bề mặt của chúng. Đối với những hành tinh quay quanh các ngôi sao chủ, nhiều khả năng nước của chúng sẽ nằm bên dưới bề mặt - giống như các đại dương dưới bề mặt mà đã được xác định trên bốn vệ tinh của Sao Mộc là Europa, Callisto, Ganymede và Io.

Nhìn rộng ra, phát hiện mới này có thể tác động đáng để đến các học thuyết lâu đời về cách các ngoại hành tinh hình hình thành. Chẳng hạn, đó có thể là bằng chứng cho thấy các hành tinh hình thành xa các ngôi sao chủ sẽ có nhiệt độ thấp hơn, và băng giá có thể hình thành dễ dàng hơn trên chúng.