Tin tức Khoa học Skynet

Các nhà thiên văn giải thích sự hiếm có của Hải vương tinh nóng bỏng bằng sự bốc hơi của chúng biến chúng thành siêu Trái đất

Ngày:
Th5 01, 2019
Tóm tắt:

‘Hải vương nóng đã đi đâu?’ Đây là câu hỏi mà các nhà thiên văn học đã đặt ra trong một thời gian dài, phải đối mặt với sự vắng mặt bí ẩn của các hành tinh có kích thước của sao Hải Vương. Các nhà nghiên cứu vừa phát hiện ra rằng một trong những hành tinh này đang mất bầu khí quyển với tốc độ điên cuồng. Quan sát này củng cố lý thuyết rằng các sao Hải Vương nóng đã mất phần lớn bầu khí quyển và biến thành các hành tinh nhỏ hơn gọi là siêu Trái đất.

Chia sẻ:
BÀI VIẾT ĐẦY ĐỦ

Hình minh họa này cho thấy một đám mây hydro khổng lồ phát ra từ một hành tinh ấm áp có kích cỡ sao Hải Vương chỉ cách Trái đất 97 năm ánh sáng. Ngoại hành tinh nhỏ bé so với ngôi sao của nó, một sao lùn đỏ tên là GJ 3470. Bức xạ cực mạnh của ngôi sao đang đốt nóng hydro trong bầu khí quyển phía trên hành tinh đến một điểm mà nó thoát ra ngoài không gian. Thế giới ngoài hành tinh đang mất hydro với tốc độ nhanh hơn 100 lần so với một sao Hải Vương ấm áp được quan sát trước đây mà bầu khí quyển cũng đang bốc hơi.
Tín dụng: © Crédit NASA, ESA và D. Player (STScI)
Hình minh họa này cho thấy một đám mây hydro khổng lồ phát ra từ một hành tinh ấm áp có kích cỡ sao Hải Vương chỉ cách Trái đất 97 năm ánh sáng. Ngoại hành tinh nhỏ bé so với ngôi sao của nó, một sao lùn đỏ tên là GJ 3470. Bức xạ cực mạnh của ngôi sao đang đốt nóng hydro trong bầu khí quyển phía trên hành tinh đến một điểm mà nó thoát ra ngoài không gian. Thế giới ngoài hành tinh đang mất hydro với tốc độ nhanh hơn 100 lần so với một sao Hải Vương ấm áp được quan sát trước đây mà bầu khí quyển cũng đang bốc hơi.
Tín dụng: © Crédit NASA, ESA và D. Player (STScI)

“Nhưng sao Hải Vương nóng bỏng đã đi đâu?” Đây là câu hỏi mà các nhà thiên văn học đã đặt ra trong một thời gian dài, phải đối mặt với sự vắng mặt bí ẩn của các hành tinh có kích thước của sao Hải Vương rất gần với ngôi sao của họ. Một nhóm các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi các nhà thiên văn học từ Đại học Geneva (UNIGE), Thụy Sĩ, vừa phát hiện ra rằng một trong những hành tinh này đang mất bầu khí quyển với tốc độ điên cuồng. Quan sát này củng cố lý thuyết rằng các sao Hải Vương nóng đã mất phần lớn bầu khí quyển và biến thành các hành tinh nhỏ hơn gọi là siêu Trái đất, có số lượng nhiều hơn nhiều. Kết quả để đọc trong tạp chí Astronomy & Astrophysics .

Ngư dân sẽ bối rối nếu họ chỉ nuôi những con cá lớn và nhỏ, nhưng chỉ có vài con cá cỡ trung bình. Điều này tương tự như những gì xảy ra với các nhà thiên văn học săn ngoại hành tinh. Họ đã tìm thấy một số lượng lớn các hành tinh nóng có kích thước bằng Sao Mộc và nhiều hành tinh khác lớn hơn Trái đất một chút (gọi là siêu Trái đất có đường kính không vượt quá 1,5 lần so với Trái đất), nhưng không có hành tinh nào gần bằng sao của họ . “Sa mạc” bí ẩn của sao Hải Vương nóng bỏng này gợi ý hai cách giải thích: hoặc thế giới ngoài hành tinh như vậy rất hiếm, hoặc, chúng rất phong phú tại một thời điểm, nhưng đã biến mất.

Vài năm trước, các nhà thiên văn học UNIGE sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble của NASA đã phát hiện ra rằng một sao Hải Vương ấm áp ở rìa sa mạc, GJ 436b, đang mất hydro từ khí quyển. Mất mát này là không đủ để đe dọa bầu không khí của GJ 436b, nhưng cho rằng Sao Hải Vương nhận được nhiều năng lượng hơn từ ngôi sao của họ có thể tiến hóa mạnh mẽ hơn. Điều này vừa được xác nhận bởi cùng các nhà thiên văn học, thành viên của trung tâm nghiên cứu quốc gia PlanetS. Họ đã quan sát với Hubble rằng một sao Hải Vương ấm áp khác ở rìa sa mạc, có tên là GJ 3470b, đang mất hydro nhanh hơn 100 lần so với GJ 436b. Hai hành tinh nằm cách ngôi sao của họ khoảng 3,7 triệu km, khoảng một phần mười khoảng cách giữa Sao Thủy và Mặt trời, nhưng ngôi sao tổ chức GJ 3470b trẻ trung và tràn đầy sức sống hơn nhiều. “

“Cho đến bây giờ chúng tôi không chắc chắn về vai trò của sự bốc hơi khí quyển trong sự hình thành sa mạc”, Vincent Bourrier nói. Việc phát hiện ra một số sao Hải Vương ấm áp ở rìa sa mạc mất bầu khí quyển ủng hộ ý tưởng rằng phiên bản nóng hơn của các hành tinh này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn. Sao Hải Vương nóng bỏng đã bị thu hẹp để trở thành Hải vương mini, hoặc sẽ bị xói mòn hoàn toàn chỉ còn lại lõi đá của chúng. “Điều này có thể giải thích sự phong phú của các siêu Trái đất nóng đã được phát hiện”, David Ehrenreich, phó giáo sư tại khoa thiên văn của khoa khoa học tại UNIGE và đồng tác giả của nghiên cứu cho biết.

Sự phát triển của săn bắn Hải vương nóng

Quan sát sự bốc hơi của hai sao Hải Vương ấm áp là đáng khích lệ, nhưng các thành viên trong nhóm biết rằng họ cần nghiên cứu thêm về chúng để xác nhận dự đoán của mình. Thật không may, hydro thoát ra từ các hành tinh này không thể được phát hiện nếu chúng cách Trái đất hơn 150 năm ánh sáng (GJ 3470b cách 97 năm ánh sáng), vì hydro sau đó bị ẩn bởi khí liên sao. Do đó, các nhà nghiên cứu có kế hoạch sử dụng Hubble để tìm kiếm các dấu vết thoát khí khác, bởi vì hydro có thể kéo các nguyên tố nặng hơn lên như carbon. Giải pháp cũng có thể đến từ helium, mà bức xạ hồng ngoại không bị chặn bởi môi trường liên sao. “Helium sẽ mở rộng phạm vi khảo sát của chúng tôi”, Vincent Bourrier nói, “độ nhạy cao của kính viễn vọng không gian James Webb sẽ cho phép chúng tôi phát hiện helium thoát khỏi các hành tinh nhỏ, như sao Hải vương mini,


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học de Genève . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. V. Bourrier, A. Lecavelier des Etangs, D. Ehrenreich, J. Sanz-Forcada, R. Allart, GE Ballester, LA Buchhave, O. Cohen, D. Deming, TM Evans, A. García Muñoz, GW Henry, T Kataria, P. Lavvas, N. Lewis, M. López-Morales, M. Marley, DK Sing, HR Wakeford. Hubble PanCET: một bầu không khí phía trên mở rộng của hydro trung tính xung quanh sao Hải Vương ấm áp GJ 3470b . Thiên văn học & Vật lý thiên văn , 2018; 620: A147 DOI: 10.1051 / 0004-6361 / 201833675

Bài viết liên quan

Bài viết mới