Phát hiện hành tinh "quái lạ": Nặng gấp 23 lần Trái đất, quỹ đạo "ngược đời"

Hình minh họa một siêu Trái đất - Ảnh: WIKIMEDIA

Với mật độ cao bất thường và quỹ đạo gần như vuông góc với mặt phẳng quay thông thường của hệ sao, hành tinh này đang thách thức nhiều giả định về quá trình hình thành và tiến hóa hành tinh, theo trang IFLScience ngày 24/08.

Trong số hơn 6.000 ngoại hành tinh đã biết, những hành tinh có kích thước nằm giữa Trái đất và sao Hải vương thường được chia thành hai nhóm: "Siêu Trái đất" có bán kính tối đa gấp đôi Trái đất, chủ yếu cấu tạo từ đá và nhóm lớn hơn "siêu Trái đất" gồm các "tiểu Hải vương tinh" song sở hữu lớp khí hydro và heli dày nên có mật độ thấp hơn.

Tuy nhiên, GJ 523b không thuộc rõ ràng nhóm nào. Bán kính gấp 2,5 lần Trái đất nhưng khối lượng lên tới 23 lần khiến mật độ GJ 523b cao hơn Trái đất khoảng 50%.

Theo lý thuyết, một hành tinh lớn như GJ 523b phải hút giữ nhiều hydro và phát triển thành "tiểu Hải vương tinh".

Một số "siêu Trái đất" khác mất khí quyển vì nằm rất gần sao mẹ, chịu nhiệt độ cực cao. Tuy nhiên, GJ 523b hoàn thành một vòng quỹ đạo quanh sao GJ 523 sau 17,8 ngày. Đây là một sao loại K, mát hơn Mặt trời, nên GJ 523b không chịu mức nhiệt khắc nghiệt như các "sao Mộc nóng".

Hệ sao GJ 523 hình thành khoảng 170 triệu năm trước, khiến giả thuyết hành tinh bị bức xạ tước mất khí quyển trở nên khó giải thích. Quỹ đạo gần cực của GJ 523b cũng rất khác thường.

Nhóm nghiên cứu, do Đại học Wisconsin - Madison (Mỹ) dẫn đầu, đặt ra khả năng GJ 523b có một "người anh em" khổng lồ chưa được phát hiện. Lực hấp dẫn của hành tinh này có thể đã làm thay đổi quỹ đạo của GJ 523b trong quá trình hệ sao tiến hóa.

GJ 523b được kính viễn vọng TESS phát hiện khi kính ghi nhận độ sáng của sao mẹ giảm đều đặn mỗi 17,8 ngày. Các quan sát tiếp theo đo chuyển động lắc của ngôi sao, qua đó xác định khối lượng lớn bất thường của hành tinh.

Nhóm nghiên cứu đưa ra hai khả năng: GJ 523b từng hình thành gần sao mẹ, mất phần lớn hydro rồi di chuyển ra xa hoặc hình thành sau vụ va chạm giữa hai hành tinh lớn, khiến khí quyển bị thổi bay.

Hiện khoảng 13 "siêu Trái đất" đã được xác định. Các quan sát tương lai từ kính viễn vọng Gaia và phép đo vận tốc xuyên tâm có thể giúp tìm ra hành tinh đồng hành, đồng thời làm sáng tỏ nguồn gốc của GJ 523b.

Theo Báo Tuổi Trẻ