Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một phân tích lại dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Kepler của NASA đã tiết lộ một hành tinh ngoại cỡ Trái đất quay quanh khu vực có thể ở của ngôi sao của nó, khu vực xung quanh một ngôi sao nơi một hành tinh đá có thể hỗ trợ nước lỏng.
Một nhóm các nhà khoa học xuyên Đại Tây Dương sử dụng dữ liệu được phân tích lại từ kính viễn vọng không gian Kepler của NASA đã phát hiện ra một hành tinh ngoại cỡ Trái đất quay quanh khu vực có thể ở của ngôi sao của nó, khu vực xung quanh một ngôi sao nơi một hành tinh đá có thể hỗ trợ nước lỏng.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra hành tinh này được gọi là Kepler-1649c khi xem qua các quan sát cũ từ Kepler, cơ quan đã nghỉ hưu vào năm 2018. Trong khi các tìm kiếm trước đó với thuật toán máy tính đã xác định nhầm, các nhà nghiên cứu xem xét dữ liệu của Kepler đã xem xét chữ ký thứ hai và nhận ra nó là một hành tinh. Trong số tất cả các ngoại hành tinh được tìm thấy bởi Kepler, thế giới xa xôi này – nằm cách Trái đất 300 năm ánh sáng – tương tự như Trái đất về kích thước và nhiệt độ ước tính.
Thế giới mới được tiết lộ này chỉ lớn hơn hành tinh của chúng ta 1,06 lần. Ngoài ra, lượng ánh sáng mà nó nhận được từ ngôi sao chủ của nó là 75% lượng ánh sáng Trái đất nhận được từ Mặt trời của chúng ta – có nghĩa là nhiệt độ của ngoại hành tinh cũng có thể tương tự như hành tinh của chúng ta. Nhưng không giống như Trái đất, nó quay quanh một sao lùn đỏ. Mặc dù không có gì được quan sát thấy trong hệ thống này, loại sao này được biết đến với các vụ nổ sao có thể khiến môi trường của một hành tinh thách thức đối với bất kỳ sự sống tiềm năng nào.
“Thế giới xa xôi, hấp dẫn này cho chúng ta hy vọng lớn hơn nữa rằng Trái đất thứ hai nằm giữa các ngôi sao đang chờ được tìm thấy”, Thomas Zurbuchen, phó quản trị viên của Ban Giám đốc Sứ mệnh Khoa học của NASA tại Washington nói. “Dữ liệu được thu thập bởi các nhiệm vụ như Kepler và Vệ tinh Khảo sát Exoplanet Chuyển tiếp của chúng tôi [TESS] sẽ tiếp tục mang lại những khám phá đáng kinh ngạc khi cộng đồng khoa học tinh chỉnh khả năng tìm kiếm các hành tinh đầy hứa hẹn hàng năm.”
Vẫn còn nhiều điều chưa biết về Kepler-1649c, bao gồm cả bầu khí quyển của nó, có thể ảnh hưởng đến nhiệt độ của hành tinh. Các tính toán hiện tại về kích thước của hành tinh có sai số đáng kể cũng như tất cả các giá trị trong thiên văn học khi nghiên cứu các vật thể ở rất xa. Nhưng dựa trên những gì đã biết, Kepler-1649c đặc biệt hấp dẫn đối với các nhà khoa học đang tìm kiếm thế giới với điều kiện có thể ở được.
Theo một số tính toán, có những ngoại hành tinh khác được ước tính có kích thước gần bằng Trái đất hơn, chẳng hạn như TRAPPIST-1f và Teegarden c. Những ngoại hành tinh khác có thể có nhiệt độ gần giống Trái đất hơn, chẳng hạn như TRAPPIST-1d và TOI 700d. Nhưng không có ngoại hành tinh nào khác được coi là gần Trái đất hơn trong cả hai giá trị này cũng nằm trong vùng có thể ở được trong hệ thống của nó.
Andrew Vanderburg, một nhà nghiên cứu tại Đại học Texas ở Austin và tác giả đầu tiên trên bài báo phát hành hôm nay trên Tạp chí Vật lý thiên văn cho biết: “Trong số tất cả các hành tinh bị dán nhãn sai mà chúng tôi đã phục hồi, điều này đặc biệt thú vị – không chỉ vì nó ở khu vực có thể ở được và kích cỡ Trái đất, mà còn vì cách nó có thể tương tác với hành tinh láng giềng này. Nếu chúng tôi không xem qua công việc của thuật toán bằng tay, chúng tôi đã bỏ lỡ nó.”
Kepler-1649c quay quanh ngôi sao lùn nhỏ màu đỏ của nó rất gần đến nỗi một năm trên Kepler-1649c chỉ tương đương với 19,5 ngày Trái đất. Hệ thống này có một hành tinh đá khác có cùng kích thước nhưng nó quay quanh ngôi sao ở khoảng một nửa khoảng cách của Kepler-1649c, tương tự như cách sao Kim quay quanh Mặt trời của chúng ta ở khoảng một nửa khoảng cách Trái đất. Sao lùn đỏ là một trong những ngôi sao phổ biến nhất trong thiên hà, có nghĩa là các hành tinh như thế này có thể phổ biến hơn chúng ta nghĩ trước đây.
Tìm kiếm sai
Trước đây, các nhà khoa học trong nhiệm vụ Kepler đã phát triển một thuật toán có tên Robovetter để giúp sắp xếp lượng dữ liệu khổng lồ do tàu vũ trụ Kepler sản xuất do Trung tâm nghiên cứu Ames của NASA quản lý tại Thung lũng Silicon của California. Kepler đã tìm kiếm các hành tinh bằng phương pháp vận chuyển, tập trung quan sát vào các ngôi sao, tìm kiếm độ sáng khi các hành tinh đi qua trước các ngôi sao chủ của chúng.
Hầu hết thời gian, những “chấm nước” đó đến từ các hiện tượng khác ngoài các hành tinh – từ sự thay đổi tự nhiên về độ sáng của một ngôi sao đến các vật thể vũ trụ khác đi ngang qua – khiến nó trông giống như một hành tinh. Công việc của Robovetter là phân biệt 12% số chấm là các hành tinh thực sự với phần còn lại. Những chữ ký mà Robovetter xác định là từ các nguồn khác được gắn nhãn “dương tính giả”, thuật ngữ cho kết quả xét nghiệm bị phân loại nhầm là một ngoại hành tinh.
Với một số lượng lớn các tín hiệu khó khăn, các nhà thiên văn học biết rằng thuật toán sẽ mắc lỗi và cần phải được kiểm tra lại – một công việc hoàn hảo cho Nhóm làm việc tích cực sai Kepler. Nhóm đó xem xét công việc của Robovetter, trải qua từng kết quả dương tính giả để đảm bảo chúng thực sự là lỗi và không phải ngoại hành tinh, đảm bảo ít khám phá tiềm năng hơn là bị bỏ qua. Hóa ra, Robovetter đã dán nhãn sai Kepler-1649c.
Ngay cả khi các nhà khoa học làm việc để tự động hóa hơn nữa các quy trình phân tích để có được khoa học nhất có thể từ bất kỳ tập dữ liệu nào thì phát hiện này cho thấy giá trị của công việc tự động kiểm tra hai lần. Thậm chí sáu năm sau khi Kepler ngừng thu thập dữ liệu từ trường Kepler ban đầu – một mảng trời mà nó tập trung quan sát từ năm 2009 đến 2013, trước khi tiếp tục nghiên cứu thêm nhiều khu vực – phân tích nghiêm ngặt này đã phát hiện ra một trong những hành tinh tương tự Trái đất độc đáo nhất được phát hiện.
Có thể có một hành tinh thứ ba
Kepler-1649c không chỉ là một trong những hanh tinh thú vị nhất với Trái đất về kích thước và năng lượng nhận được từ ngôi sao của nó mà nó còn cung cấp một cái nhìn hoàn toàn mới về hệ thống “nhà” của nó. Cứ chín lần hành tinh ngoài trong hệ thống quay quanh ngôi sao chủ, hành tinh bên trong quay quanh gần như chính xác bốn lần. Việc quỹ đạo của chúng khớp với tỷ lệ ổn định như vậy cho thấy bản thân hệ thống cực kỳ ổn định và có khả năng tồn tại trong một thời gian dài.
Tỷ lệ thời gian gần như hoàn hảo thường được gây ra bởi một hiện tượng gọi là cộng hưởng quỹ đạo, nhưng tỷ lệ 9/4 là tương đối độc đáo giữa các hệ thống hành tinh. Thông thường các cộng hưởng có dạng tỷ lệ như 2/1 hoặc 3/2. Mặc dù chưa được xác nhận, sự hiếm có của tỷ lệ này có thể gợi ý đến sự hiện diện của một hành tinh giữa mà cả hai hành tinh bên trong và bên ngoài đều xoay quanh sự đồng bộ, tạo ra một cặp cộng hưởng 3/2.
Nhóm nghiên cứu tìm kiếm bằng chứng về một hành tinh thứ ba bí ẩn như vậy, không có kết quả. Tuy nhiên, điều đó có thể là do hành tinh quá nhỏ để nhìn thấy hoặc ở độ nghiêng quỹ đạo khiến cho không thể tìm thấy bằng phương pháp vận chuyển của Kepler.
Dù bằng cách nào, hệ thống này cung cấp một ví dụ khác về một hành tinh có kích thước Trái đất trong vùng có thể ở của một ngôi sao lùn đỏ. Những ngôi sao nhỏ và mờ này yêu cầu các hành tinh quay quanh quỹ đạo rất gần trong khu vực đó – không quá ấm và không quá lạnh – đối với sự sống như chúng ta đã biết thì nó có khả năng tồn tại. Mặc dù ví dụ duy nhất này chỉ là một trong số rất nhiều, nhưng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy các hành tinh như vậy là phổ biến xung quanh các sao lùn đỏ.
Chúng ta càng nhận được nhiều dữ liệu, chúng ta càng thấy nhiều dấu hiệu chỉ ra khái niệm rằng các ngoại hành tinh có kích thước Trái đất có thể ở được và phổ biến xung quanh các loại sao này. Với các sao lùn đỏ hầu như ở khắp mọi nơi xung quanh thiên hà của chúng ta và những hành tinh nhỏ có khả năng sinh sống cùng đá xung quanh chúng, cơ hội một trong số chúng không quá khác biệt so với Trái đất của chúng ta sẽ sáng hơn một chút.
Để biết thêm thông tin về Kepler và những khám phá của nó, hãy truy cập: https://www.nasa.gov/kepler
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Phòng thí nghiệm sức đẩy của NASA / Jet . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Đa phương tiện liên quan :
Tạp chí tham khảo :