Phát hiện hành tinh có bầu khí quyển chứa kim cương khiến giới khoa học bối rối

Các nhà khoa học vừa quan sát được một ngoại hành tinh xa xôi có bầu khí quyển chứa muội than và kim cương nhờ kính thiên văn James Webb. Phát hiện chưa từng có này thách thức hiểu biết hiện nay về cấu trúc, khí quyển và sự hình thành các hành tinh trong vũ trụ.

Ngoại hành tinh kỳ lạ quay quanh sao xung với quỹ đạo cực đoan

Với sự hỗ trợ đắc lực từ kính thiên văn không gian James Webb, các nhà khoa học đã công bố phát hiện một ngoại hành tinh có kích thước tương đương sao Mộc nhưng sở hữu những đặc điểm chưa từng được ghi nhận. Ngoại hành tinh này mang tên PSR J2322-2650b, nằm cách Trái Đất khoảng 750 năm ánh sáng.

Điểm khác thường của PSR J2322-2650b là nó không quay quanh một ngôi sao thông thường mà chuyển động quanh một sao xung (pulsar) – phần lõi siêu đặc còn sót lại sau một vụ nổ siêu tân tinh. Sao xung có khối lượng tương đương Mặt Trời nhưng kích thước chỉ bằng một thành phố, quay với tốc độ cực nhanh và phát ra bức xạ mạnh, thường được ví như “ngọn hải đăng của vũ trụ”.

PSR J2322-2650b nằm rất gần sao xung, chỉ cách khoảng 1,6 triệu km, tức ít hơn 100 lần khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời. Do quỹ đạo quá gần, hành tinh này chỉ mất khoảng 7,8 giờ để hoàn thành một vòng quay quanh sao xung.

Lực hấp dẫn khổng lồ làm biến dạng hành tinh

Khoảng cách cực gần với sao xung khiến PSR J2322-2650b phải chịu lực hấp dẫn khổng lồ. Các nhà khoa học cho biết lực kéo mạnh mẽ này đã làm hành tinh bị kéo giãn nghiêm trọng, khiến nó không còn giữ được hình cầu quen thuộc.

Thay vào đó, PSR J2322-2650b có hình dạng méo mó, được mô tả giống một trái chanh. Hiện tượng này cho thấy mức độ khắc nghiệt của môi trường vật lý xung quanh sao xung, nơi bức xạ mạnh và lực hấp dẫn có thể làm thay đổi cấu trúc của cả một hành tinh khổng lồ.

Bầu khí quyển chứa muội than và kim cương chưa từng thấy

Điều khiến giới khoa học đặc biệt bối rối nằm ở bầu khí quyển của PSR J2322-2650b. Không giống các hành tinh thông thường có khí quyển chứa hydro, mêtan, nước hoặc CO₂, bầu khí quyển của hành tinh này chủ yếu gồm heli và carbon.

Các quan sát cho thấy ở tầng khí quyển phía trên tồn tại những đám mây muội than, trong khi ở các lớp sâu hơn, dưới áp suất cực lớn, carbon đã kết tinh thành kim cương. Đây là hiện tượng chưa từng được ghi nhận trong nghiên cứu về khí quyển hành tinh.

“Đây là một loại khí quyển hành tinh hoàn toàn mới mà chưa ai từng thấy trước đây”, Michael Zhang, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về khí quyển ngoại hành tinh tại Đại học Chicago (Mỹ), cho biết.

Theo các nhà khoa học, sự tồn tại của muội than và kim cương là điều khó lý giải, bởi các phân tử carbon thường không ổn định trên những hành tinh có quỹ đạo gần nguồn bức xạ mạnh do nhiệt độ cực cao. Roger Romani, nhà khoa học thuộc Viện Vật lý Lý thuyết Kavli (Đại học California, Mỹ), nhận định: “Đây là một câu đố thú vị để theo đuổi và cho thấy vũ trụ vẫn còn vô số điều kỳ lạ vượt ngoài tưởng tượng của con người”.

Theo: Dân trí