Theo các nhà nghiên cứu sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb của NASA, đã được xác định các đặc tính của đám mây silicat trong bầu khí quyển của một hành tinh ngoài hệ mặt trời. Bầu khí quyển của hành tinh này liên tục trộn lẫn và di chuyển trong suốt 22 giờ, đẩy vật chất lạnh xuống và mang vật chất nóng lên. Điều này gây ra sự thay đổi độ sáng vô cùng ấn tượng, với mức độ thay đổi khối lượng tương đương với một hành tinh. Brittany Miles của Đại học Arizona đã dẫn đầu nhóm nghiên cứu và phát hiện ra về sự hiện diện của nước, khí mê-tan và khí carbon monoxide trong bầu khí quyển của hành tinh này bằng dữ liệu thu thập được từ Kính viễn vọng Không gian James Webb. Họ cũng tìm thấy chứng cứ về sự hiện diện của khí carbon dioxide, đây là lượng phân tử lớn nhất từng được xác định cùng một lúc trên một hành tinh bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Hành tinh này được gọi là VHS 1256 b, nó cách chúng ta khoảng 40 năm ánh sáng và quay quanh hai ngôi sao trong khoảng thời gian 10.000 năm. Miles cho biết: “VHS 1256 b cách xa các ngôi sao của nó khoảng bốn lần so với cách Sao Diêm Vương so với Mặt trời của chúng ta, điều này khiến nó trở thành mục tiêu hoàn hảo cho Kính viễn vọng Không gian James Webb. “Do đó, ánh sáng của hành tinh không bị gây nhiễu bởi ánh sáng từ các ngôi sao xung quanh nó.” Nhiệt độ tại đám mây silicat trong bầu khí quyển của hành tinh này lên tới mức thiêu đốt 1.500 độ F (830 độ C) khiến cho các đám mây này vô cùng khuấy động.
Trong chuỗi những tầng mây đó, các hạt bụi silicat được phân loại theo kích thước và hiển thị trong phổ quang. Nghiên cứu cho thấy, các hạt silicat mịn hơn trong bầu khí quyển của VHS 1256 b có thể giống như các hạt nhỏ trong khói, trong khi các hạt lớn hơn có thể giống như các hạt cát rất nhỏ và rất nóng. Điều này có liên quan đến trọng lực thấp của hành tinh này so với các sao lùn nâu nặng hơn, cho phép các đám mây silicat duy trì ở mức cao hơn trong bầu khí quyển của VHS 1256 b.
Ngoài ra, độ tuổi trẻ của hành tinh cũng làm cho bầu trời của nó rất hỗn loạn. Với chỉ 150 triệu năm kể từ khi hình thành, nó sẽ tiếp tục thay đổi và nguội đi trong hàng tỷ năm. Đây là lý do vì sao nhiều nhà khoa học coi những phát hiện này là “đồng xu” đầu tiên được rút ra khỏi quang phổ và đang tiếp tục tìm hiểu nội dung của nó. Các nghiên cứu viên cho biết, việc hiểu rõ hơn về kích thước và hình dạng các hạt bụi silicat phù hợp với các loại mây cụ thể sẽ đòi hỏi nhiều công việc bổ sung. Điều này chứng tỏ đây không phải là quyết định cuối cùng trên hành tinh này, mà đó chỉ là khởi đầu của quá trình lập mô hình quy mô lớn để phù hợp với dữ liệu phức tạp của kính viễn vọng Webb.
Trong các tầng mây khí quyển của hành tinh VHS 1256 b, các nhà khoa học đã phát hiện thấy các hạt bụi silicat nhỏ và lớn hơn thông qua phân tích quang phổ. Theo đồng tác giả Beth Biller từ Đại học Edinburgh ở Scotland, những hạt silicat nhỏ hơn có thể giống với các hạt trong khói, trong khi những hạt lớn hơn có thể tương đồng với cát rất nhỏ và nóng. Vì VHS 1256 b có trọng lực thấp hơn so với các sao lùn nặng hơn, nên các đám mây silicat của nó có thể xuất hiện và tồn tại ở độ cao lớn hơn trong khí quyển. Tuy nhiên, tuổi của hành tinh còn khá trẻ, chỉ mới khoảng 150 triệu năm, do đó nó sẽ tiếp tục trải qua những thay đổi và nguội dần trong hàng tỷ năm tới.
Nhóm nghiên cứu đã coi những phát hiện này như là “đồng xu” đầu tiên được rút ra khỏi quang phổ, một kho dữ liệu quý giá đang chờ đợi để được khám phá. Tuy nhiên, theo Miles, một trong những thành viên của nhóm nghiên cứu, việc hiểu rõ hơn về kích thước và hình dạng của các hạt silicat sẽ đòi hỏi nhiều nỗ lực và công việc bổ sung. Điều này chỉ là khởi đầu cho quá trình lập mô hình và tìm hiểu về hành tinh VHS 1256 b, với hy vọng tìm ra được nhiều thông tin hơn từ dữ liệu phức tạp của máy quan sát Webb.
Nhóm các nhà khoa học đã tiến hành quan sát hành tinh VHS 1256 b như là một phần của chương trình Khoa học Phát hành Sớm (Early Release Science) của đài quan sát khoa học vũ trụ hàng đầu thế giới – Kính viễn vọng Không gian James Webb. Chương trình được thiết kế để đóng góp vào việc xác định các hệ thống ngoại hành tinh và các đĩa hành tinh, tạo nên một bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực thiên văn học.
Bài báo của nhóm với tiêu đề “Quan sát trực tiếp hành tinh đồng hành có khối lượng lớn VHS 1256-1257 b từ quang phổ 1 đến 20 micron với chương trình khoa học phát hành sớm JWST” sẽ được công bố trên Tạp chí Vật lý Thiên văn vào ngày 22 tháng 3. Trong đó, các tác giả đã giải thích về ý nghĩa của chương trình Khoa học Phát hành Sớm trong việc phát triển khả năng quan sát và mô tả các hệ thống ngoại hành tinh, qua đó làm rõ được những bí ẩn về các vật thể này.
Kính viễn vọng Không gian James Webb là một trong những chương trình quốc tế được NASA dẫn đầu, với sự hợp tác của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Canada. Với khả năng quan sát vượt trội, đây là một công cụ quan trọng trong việc giải quyết các câu hỏi về cấu trúc và nguồn gốc của vũ trụ, đồng thời khám phá thêm các hành tinh và thế giới khác xung quanh các ngôi sao.
Ảnh full size tại đây :
https://webbtelescope.org/contents/media/images/2023/105/01GVGGJYM8E4JNK4VBQ2C77VJX?news=true