Các nhà thiên văn học đang đối mặt với một bí ẩn vũ trụ khi phát hiện ra một hệ hành tinh có cấu trúc "lộn trong ra ngoài", thách thức trực tiếp những lý thuyết hiện hành về sự hình thành của các hành tinh. Hệ này, được quan sát bằng kính thiên văn Cheops của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), bao gồm bốn hành tinh quay quanh một ngôi sao lùn đỏ có tên LHS 1903, cách Trái đất khoảng 117 năm ánh sáng trong chòm sao Lynx.
Thứ tự kỳ lạ của các hành tinh
Điều khiến giới khoa học chú ý là thứ tự sắp xếp của các hành tinh trong hệ này. Theo mô hình chuẩn, các hành tinh ở gần sao chủ thường là hành tinh đá nhỏ, trong khi những hành tinh ở xa hơn có xu hướng là hành tinh khí khổng lồ. Tuy nhiên, trong hệ mới phát hiện, hành tinh trong cùng là hành tinh đá, hai hành tinh tiếp theo là hành tinh khí, và hành tinh thứ tư – lẽ ra phải là hành tinh khí theo lý thuyết – lại là một hành tinh đá.
Giải thích từ nhà nghiên cứu
Nhà thiên văn học Thomas Wilson từ Đại học Warwick, tác giả chính của nghiên cứu công bố trên tạp chí Science, cho biết: "Hệ hành tinh này thách thức lý thuyết đó khi hành tinh đá nằm bên ngoài các hành tinh giàu khí. Chúng tôi gọi đây là hệ hành tinh được cấu tạo theo kiểu đảo từ trong ra ngoài." Ông giải thích thêm rằng, trong môi trường gần sao chủ, nhiệt độ cao thường ngăn cản sự tích tụ khí, dẫn đến hình thành các hành tinh đá, trong khi các vùng xa hơn, lạnh hơn lại thuận lợi cho sự hình thành hành tinh khí.
So sánh với hệ Mặt trời
Trong hệ Mặt trời của chúng ta, bốn hành tinh phía trong (sao Thủy, sao Kim, Trái đất, sao Hỏa) đều là hành tinh đá, còn bốn hành tinh phía ngoài (sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương) là hành tinh khí. Hệ mới này hoàn toàn trái ngược với mô hình đó, với một hành tinh đá nằm ở vị trí ngoài cùng.
Chi tiết về các hành tinh
Cả bốn hành tinh trong hệ đều quay rất gần sao chủ, với hành tinh ngoài cùng chỉ cách khoảng 40% quỹ đạo của sao Thủy so với Mặt trời. Điều này là điển hình cho các hệ hành tinh quanh sao lùn đỏ, vốn có độ sáng yếu hơn nhiều so với Mặt trời. Hai hành tinh đá được phân loại là siêu Trái đất, có khối lượng lớn hơn Trái đất từ 2 đến 10 lần, trong khi hai hành tinh khí được xếp vào loại tiểu Hải Vương, nhỏ hơn sao Hải Vương nhưng lớn hơn Trái đất.
Giả thuyết về sự hình thành
Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng các hành tinh trong hệ này có thể đã hình thành lần lượt thay vì đồng thời. Theo đó, lượng khí lẽ ra tạo nên khí quyển cho hành tinh thứ tư có thể đã bị các hành tinh khác sử dụng hết trước khi nó kịp kết tụ, dẫn đến việc nó vẫn giữ cấu trúc đá. Phát hiện này mở ra những câu hỏi mới về quá trình hình thành hành tinh trong vũ trụ, đặc biệt là xung quanh các sao lùn đỏ.
Kể từ những năm 1990, các nhà thiên văn đã phát hiện khoảng 6.100 ngoại hành tinh, nhưng hệ hành tinh "lộn trong ra ngoài" này là một trong những trường hợp hiếm hoi làm đảo lộn hiểu biết hiện tại. Nó nhấn mạnh sự đa dạng và phức tạp của các hệ hành tinh ngoài hệ Mặt trời, thúc đẩy nhu cầu nghiên cứu sâu hơn để hoàn thiện các mô hình lý thuyết.
