Mô phỏng hành tinh 55 Cancri e. Ảnh: NASA
Hành tinh 55 Cancri e nằm cách hệ Mặt Trời khoảng 41 năm ánh sáng và có bề rộng gần gấp đôi Trái Đất với khối lượng lớn gấp 9 lần. Nằm trong số những ngoại hành tinh mà giới khoa học phân loại qua nhiều năm, 55 Cancri e thuộc nhóm siêu Trái Đất, có nghĩa nó có khối lượng lớn hơn Trái Đất nhưng nhẹ hơn sao Hải Vương và sao Thiên Vương.
Ngoại hành tinh này đặc đến mức các nhà thiên văn học đặt giả thuyết nó cấu tạo chủ yếu từ carbon bị nén thành kim cương. Ngoại hành tinh nằm cách sao chủ 55 Cancri A 2,3 triệu km, bằng 0,01544 lần quãng đường giữa Trái Đất và Mặt Trời. Khoảng cách như vậy đồng nghĩa 55 Cancri e chỉ mất khoảng 17 giờ Trái Đất để hoàn thành một vòng quanh sao chủ và có nhiệt độ bề mặt khoảng 2.400 độ C.
Bức xạ từ sao chủ khiến 55 Cancri e mất đi khí quyển ban đầu, tương tự những hành tinh đá khác quay quanh sao chủ ở khoảng cách quá gần. Tuy nhiên, nghiên cứu công bố hôm 8/5 trên tạp chí Nature hé lộ một lớp khí dày bao quanh hành tinh, chứng tỏ nó đã phát triển khí quyển thứ hai. Theo Renyu Hu, nhà nghiên cứu ở Viện Công nghệ California (Caltech), khí quyển này có thể được hỗ trợ bởi khí gas thoát ra từ lớp đất đá bên trong 55 Cancri e.
55 Cancri e được tìm thấy vào năm 2004 thông qua tác động của nó tới chuyển động của sao chủ, gọi là phương pháp phát hiện ngoại hành tinh bằng vận tốc xuyên tâm. Năm 2016, kính viễn vọng không gian Hubble xác định khí quyển của 55 Cancri e chứa hydro và heli.
Có hai trường hợp khả thi có thể lý giải khí quyển của 55 Cancri e. Đầu tiên, siêu Trái Đất có thể là một thế giới dung nham với khí quyển silicate mỏng bay hơi. Khí quyển cấu tạo từ những hợp chất hóa học dễ bay hơi chứa carbon, nitrogen, hydro và lưu huỳnh, có thể mất đi do bức xạ từ sao chủ. Trường hợp còn lại là hành tinh có khí quyển phụ dày hình thành theo thời gian thông qua hoạt động núi lửa. Để tìm hiểu trường hợp nào đúng, Hu và cộng sự kiểm tra quan sát của kính viễn vọng không gian James Webb về hành tinh khi nó bay phía sau sao chủ 55 Cancri A. Dữ liệu loại trừ khả năng thứ nhất, dung nham nóng chảy đã giúp 55 Cancri e phát triển khí quyển thứ hai.
"55 Cancri e ở gần sao chủ đến mức nó nhận được nhiều nhiệt dưới dạng bức xạ, giữ cho nhiệt độ trên hành tinh luôn cao. Ở nhiệt độ này, mọi thứ trên hành tinh đều nóng chảy. Quá trình thoát khí từ đá nóng chảy hỗ trợ hình thành khí quyển thứ hai", Hu giải thích.
Theo Hu, khí quyển ban đầu của 55 Cancri e chủ yếu gồm hydro và heli. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu chưa chắc chắn về thành phần của khí quyển thứ hai. Trong khi quan sát của kính Webb không giúp đưa ra kết luận, những mô hình dùng để giải thích kết quả đo chỉ ra lượng lớn carbon dioxide và carbon monoxide.
An Khang (Theo Space)