Tin tức Khoa học Skynet

Kim loại hóa hơi trong không khí của một ngoại hành tinh

Ngày:
Th10 08, 2020
Tóm tắt:

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu bầu khí quyển của ngoại hành tinh cực nóng WASP-121b. Trong đó, họ tìm thấy một số kim loại ở thể khí. Kết quả là một bước tiếp theo trong việc tìm kiếm những thế giới có thể sinh sống được.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

WASP-121b là một hành tinh ngoại nằm cách Trái đất 850 năm ánh sáng, quay quanh ngôi sao của nó trong vòng chưa đầy hai ngày – một quá trình mà Trái đất mất một năm để hoàn thành. WASP-121b rất gần với ngôi sao của nó – gần Mặt trời hơn Trái đất khoảng 40 lần. Sự gần gũi này cũng là lý do chính cho nhiệt độ vô cùng cao của nó, khoảng 2.500 đến 3.000 độ C. Điều này làm cho nó trở thành đối tượng nghiên cứu lý tưởng để tìm hiểu thêm về các thế giới cực nóng.

Tầng khí quyển trên cùng của hành tinh được đốt nóng lên đến 2.500 độ C, đủ nóng để đun sôi một số kim loại. Nhà cung cấp hình ảnh: NASA, ESA và G. Bacon (STSci)
Tầng khí quyển trên cùng của hành tinh được đốt nóng lên đến 2.500 độ C, đủ nóng để đun sôi một số kim loại.
Nhà cung cấp hình ảnh: NASA, ESA và G. Bacon (STSci)

Các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Jens Hoeijmakers, tác giả đầu tiên của nghiên cứu và nghiên cứu sau tiến sĩ tại Trung tâm Năng lực Quốc gia về Nghiên cứu Hành tinh tại Đại học Bern và Geneva, đã kiểm tra dữ liệu được thu thập bằng máy quang phổ HARPS độ phân giải cao. Họ có thể chỉ ra rằng có tổng cộng ít nhất bảy kim loại ở thể khí xuất hiện trong khí quyển của WASP-121b. Kết quả gần đây đã được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics .

Nhiều điều bất ngờ đang diễn ra trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh WASP-121b

WASP-121b đã được nghiên cứu rộng rãi kể từ khi phát hiện ra nó. Jens Hoeijmakers giải thích: “Các nghiên cứu trước đó cho thấy có rất nhiều điều đang diễn ra trong bầu khí quyển của nó. Và điều này mặc dù thực tế là các nhà thiên văn học đã giả định rằng các hành tinh cực nóng có bầu khí quyển khá đơn giản vì không nhiều hợp chất hóa học phức tạp có thể hình thành ở nhiệt độ nóng rực như vậy. Vậy làm thế nào mà WASP-121b lại có độ phức tạp bất ngờ này?”

Hoeijmakers nói: “Các nghiên cứu trước đây đã cố gắng giải thích những quan sát phức tạp này bằng những lý thuyết có vẻ không hợp lý với tôi. Các nghiên cứu đã nghi ngờ rằng các phân tử có chứa kim loại tương đối hiếm vanadi là nguyên nhân chính gây ra bầu khí quyển phức tạp trong WASP-121b. Tuy nhiên, theo Hoeijmakers, điều này sẽ chỉ có ý nghĩa nếu một kim loại phổ biến hơn, titan, bị thiếu trong khí quyển. Vì vậy, Hoeijmakers và các đồng nghiệp của mình bắt đầu tìm kiếm một lời giải thích khác. “Nhưng hóa ra họ đã đúng”, Hoeijmakers dứt khoát thừa nhận. “Trước sự ngạc nhiên của tôi, chúng tôi thực sự tìm thấy dấu hiệu mạnh mẽ của vanadi trong các quan sát.” Tuy nhiên, đồng thời, titan đã bị thiếu. Điều này đã khẳng định giả định của Hoeijmakers.

Kim loại hóa hơi

Nhưng nhóm nghiên cứu đã có những khám phá bất ngờ khác. Ngoài vanadi, họ mới phát hiện ra sáu kim loại khác trong khí quyển của WASP-121b: Sắt, crom, canxi, natri, magiê và niken. Hoeijmakers giải thích: “Tất cả các kim loại đều bốc hơi do nhiệt độ cao trên WASP-121b”.

Kỷ nguyên mới trong nghiên cứu ngoại hành tinh

Các kết quả chi tiết như vậy cho phép các nhà nghiên cứu đưa ra kết luận về các quá trình hóa học diễn ra trên các hành tinh như vậy. Đây là một kỹ năng quan trọng cho một tương lai không xa, khi các kính viễn vọng và máy quang phổ lớn hơn, nhạy hơn sẽ được phát triển. Những điều này sẽ cho phép các nhà thiên văn học nghiên cứu các đặc tính của các hành tinh đá nhỏ hơn, mát hơn tương tự như Trái đất. Hoeijmakers nói: “Với những kỹ thuật tương tự mà chúng ta sử dụng ngày nay, thay vì chỉ phát hiện dấu hiệu của sắt hoặc vanadi ở thể khí, chúng ta sẽ có thể tập trung vào các đặc điểm sinh học, các dấu hiệu của sự sống như dấu hiệu của nước, oxy và metan.”

Kiến thức sâu rộng về bầu khí quyển của WASP- 121b không chỉ khẳng định đặc tính cực kỳ nóng của hành tinh ngoài mà còn nhấn mạnh thực tế là lĩnh vực nghiên cứu này đang bước vào một kỷ nguyên mới, như Hoeijmakers đã nói: “Sau nhiều năm lập danh mục những gì là Nhà nghiên cứu giải thích rằng ngoài kia, chúng ta không còn chỉ thực hiện các phép đo nữa, mà chúng ta đang thực sự bắt đầu hiểu dữ liệu từ các thiết bị cho chúng ta thấy gì. Các hành tinh giống và khác nhau như thế nào. rằng Charles Darwin đã bắt đầu phát triển thuyết tiến hóa sau khi mô tả đặc điểm của vô số loài động vật, chúng ta đang bắt đầu hiểu thêm về cách những hành tinh ngoại này được hình thành và cách chúng hoạt động. “


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Bern cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. HJ Hoeijmakers, JV Seidel, L. Pino, D. Kitzmann, JP Sindel, D. Ehrenreich, AV Oza, V. Bourrier, R. Allart, A. Gebek, C. Lovis, SN Yurchenko, N. Astudillo-Defru, D Bayliss, H. Cegla, B. Lavie, M. Lendl, C. Melo, F. Murgas, V. Nascimbeni, F. Pepe, D. Ségransan, S. Udry, A. Wyttenbach, K. Heng. Khí quyển Ngoại hành tinh Nóng được giải quyết bằng Quang phổ chuyển tuyến (HEARTS) . Thiên văn học & Vật lý thiên văn , 2020; 641: A123 DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 202038365

Bài viết liên quan

Bài viết mới