Ngoại hành tinh này có một nửa luôn là ban ngày và nóng gần 800 độ C

Một trong những khả năng đột phá của Kính viễn vọng Không gian James Webb là ở khả năng phát hiện không chỉ các hành tinh ở rất xa, mà còn cho phép các nhà khoa học quan sát bầu khí quyển của chúng. Gần đây, trong một nghiên cứu mới với sự giúp sức từ James Webb, các nhà khoa học đã phát hiện ra những điều kiện khác nhau khá thú vị giữa buổi sáng và buổi tối trên một ngoại hành tinh xa xôi. Và đây cũng là lần đầu tiên những khác biệt như vậy được quan sát thấy trên một hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.

Đây là một hành tinh khí khổng lồ có tên WASP-39 b, nằm cách Trái đất khoảng 700 năm ánh sáng mà James Webb đã nghiên cứu trước đây để tìm hiểu về bầu khí quyển của nó. Hành tinh này quay rất gần ngôi sao chủ, hoàn thành một quỹ đạo chỉ trong bốn ngày nên cực kỳ nóng. Nó cũng bị khóa thủy triều, nghĩa là một mặt luôn hướng về phía ngôi sao và mặt kia luôn hướng ra ngoài không gian, do đó có sự khác biệt rất lớn về điều kiện khí hậu ở mỗi nửa hành tinh.

Cách đây hai năm, James Webb cũng đã gây chú ý khi chụp được bức ảnh đầu tiên về WASP-39 b, đồng thời phát hiện ra sự tồn tại của nhiều tạp chất khác nhau trong bầu khí quyển của hành tinh này. Phân tích quang phổ cho thấy sự hiện diện của natri, kali, nước, carbon dioxide, carbon monoxide và sulfur dioxide trong bầu khí quyển của WASP-39 b. Đây cũng là lần đầu tiên quá trình quang hóa được quan sát thấy trên một ngoại hành tinh.

Trở lại với nghiên cứu mới. Lần này, các nhà khoa học tập trung xem xét ranh giới giữa phía đối diện với ngôi sao, được gọi là ban ngày - buổi sáng vĩnh cửu, và phía bên kia, được gọi là ban đêm - buổi tối vĩnh cửu. Phần ranh rới giữa hai nửa của hành tinh là vùng kết thúc, được chia thành hai hình bán nguyệt tượng trưng cho điều kiện buổi sáng và buổi tối.

“Đây là lần đầu tiên có thể thực hiện được phép đo riêng biệt về quang phổ buổi tối và buổi sáng trực tiếp của một ngoại hành tinh", nhà nghiên cứu Maria Steinrück đến từ Đại học Chicago cho biết trong một tuyên bố. “Phương pháp này có thể giúp ích rất nhiều trong việc tìm hiểu khí hậu của các ngoại hành tinh”.

Dữ liệu cho thấy nửa buổi tối nóng hơn nhiều, ở mức 1.450 độ F (800 độ C), trong khi phía buổi sáng mát hơn một chút ở mức 1.150 độ F (600 độ C). Điều này có thể là do sự hiện diện của những đám mây có thể giữ nhiệt bên trong, kết hợp với những cơn gió mạnh có tốc độ lên tới hàng nghìn dặm một giờ mang theo khí nóng từ ban ngày sang ban đêm.

Các phép đo này chỉ có thể thực hiện được nhờ độ nhạy cực cao của James Webb, sử dụng thiết bị NIRSpec (Máy quang phổ cận hồng ngoại) để phát hiện những thay đổi nhỏ trong ánh sáng phát ra từ ngôi sao chủ, khi nó được lọc qua bầu khí quyển của hành tinh.

Về cơ bản, việc hiểu về bầu khí quyển của một ngoại hành tinh có vai trò rất quan trọng, không chỉ để hiểu hành tinh này hiện tại ra sao, mà còn để biết nó hình thành như thế nào trong quá khứ. Phân tích sơ bộ cho thấy WASP-39b nhiều khả năng được tạo thành bởi một loạt các vụ hợp nhất với những thiên thể nhỏ hơn, và sự hình thành của nó ban đầu diễn ra cách ngôi sao trung tâm tương đối xa.