Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà thiên văn học đã đo được từ trường của bảy ngoại hành tinh thuộc nhóm "sao Mộc siêu nóng". Phát hiện này không chỉ mang tính đột phá về mặt khoa học mà còn mở ra một phương pháp mới để đánh giá khả năng tồn tại sự sống bên ngoài Hệ Mặt Trời.
Bước tiến lớn trong nghiên cứu ngoại hành tinh
Nghiên cứu được công bố ngày 2/6 trên tạp chí Nature Astronomy, do nhóm nhà thiên văn học quốc tế thực hiện. Họ đã xác định được từ trường của nhiều hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời thông qua quan sát chuyển động khí quyển của chúng. Đây được đánh giá là bước tiến quan trọng, bởi từ trường đóng vai trò then chốt trong việc bảo vệ khí quyển và duy trì các điều kiện cần thiết cho sự sống.
Trên Trái Đất, từ trường giúp chắn phần lớn bức xạ có hại từ Mặt Trời, góp phần duy trì môi trường thuận lợi cho sự sống phát triển. Ngược lại, sao Hỏa được cho là đã mất phần lớn từ trường từ rất sớm, khiến khí quyển dần bị bào mòn và trở thành một thế giới khô cằn như hiện nay. Dù có ý nghĩa quan trọng như vậy, từ trường của các ngoại hành tinh vẫn là lĩnh vực ít được nghiên cứu do rất khó quan sát trực tiếp.
Phương pháp quan sát mới
Bước đột phá lần này đến từ việc khảo sát bảy "sao Mộc siêu nóng" - những hành tinh khí khổng lồ quay rất gần sao chủ và bị khóa thủy triều, khiến một mặt luôn hướng về ngôi sao, trong khi mặt còn lại chìm trong bóng tối. Do nằm quá gần sao chủ, nhiệt độ cân bằng của các hành tinh này lên tới khoảng 2.600 Kelvin (tương đương hơn 2.300 độ C). Nhiệt lượng khổng lồ tạo ra các dòng khí quyển có tốc độ từ khoảng 7.200 km/giờ đến gần 25.000 km/giờ. Để so sánh, tốc độ gió trên sao Mộc chỉ vào khoảng 1.500 km/giờ.
Các nhà nghiên cứu sử dụng thiết bị ESPRESSO trên Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài quan sát Nam Âu tại Chile và thiết bị MAROON-X trên kính viễn vọng Gemini North tại Hawaii để theo dõi chuyển động của sắt trong khí quyển các hành tinh này. Thông qua đó, họ có thể xác định tốc độ gió và các đặc điểm động lực học trong khí quyển.
Kết quả đi ngược dự đoán
Trong quá trình phân tích dữ liệu, các nhà khoa học phát hiện một hiện tượng bất ngờ: các hành tinh càng nóng thì tốc độ gió càng chậm. Điều này hoàn toàn trái với trực giác, bởi nếu các yếu tố khác không đổi, hành tinh nóng hơn phải có nhiều năng lượng hơn để tăng tốc gió. Theo đồng tác giả nghiên cứu Vivien Parmentier, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange (Pháp), lời giải thích hợp lý nhất là sự hiện diện của từ trường. Từ trường có thể làm chậm chuyển động của các hạt mang điện trong khí quyển, hoạt động như một "phanh từ tính", khiến tốc độ gió giảm xuống.
Thông qua hiệu ứng này, các nhà khoa học đã ước tính được cường độ từ trường của cả bảy ngoại hành tinh. Một kết quả đáng chú ý khác là từ trường của các hành tinh này chỉ đạt vài gauss - đơn vị đo cường độ từ trường - thấp hơn nhiều so với một số mô hình lý thuyết trước đây vốn dự đoán mức hàng trăm gauss. Tuy nhiên, giá trị này lại khá tương đồng với từ trường của các hành tinh khí khổng lồ trong Hệ Mặt Trời, cho thấy những giả định trước đây có thể đã đánh giá quá cao từ trường của các "sao Mộc siêu nóng".
Ý nghĩa cho tương lai
Đồng tác giả Julia Seidel, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange, nhận định đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có thể so sánh môi trường từ tính của nhiều ngoại hành tinh bằng phương pháp quan sát trực tiếp. Theo bà, khả năng đo được từ trường sẽ giúp giới nghiên cứu đánh giá tốt hơn khả năng giữ khí quyển, nước và những điều kiện cần thiết để sự sống tồn tại trên các hành tinh xa xôi.
Các tác giả cho rằng phương pháp mới có thể trở thành công cụ quan trọng trong nghiên cứu ngoại hành tinh trong tương lai. Khi các kính thiên văn thế hệ mới đi vào hoạt động, việc xác định từ trường của các thế giới ngoài Hệ Mặt Trời có thể giúp khoanh vùng những hành tinh có triển vọng tồn tại sự sống nhất trong vũ trụ.
