Phát hiện hành tinh giống Trái Đất, nằm trong vùng có thể sinh sống

Hành tinh có nhiều đặc điểm giống Trái Đất

Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một hành tinh lạnh giá nhưng có khả năng tồn tại sự sống, nằm cách Trái Đất gần 150 năm ánh sáng.

Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, ứng viên ngoại hành tinh (hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời) có nhiều điểm tương đồng với Trái Đất được đặt tên là HD-137010 b.

Dữ liệu ước tính cho thấy HD-137010 b có kích thước nhỉnh hơn Trái Đất, khối lượng gấp khoảng 1,2 lần và quay quanh ngôi sao HD-137010 thuộc loại sao lùn K màu cam, nhiệt độ ôn hòa, với chu kỳ quỹ đạo xấp xỉ 355 ngày.

So với Mặt Trời, ngôi sao lùn này có nhiệt độ và độ sáng thấp hơn, nhưng tuổi thọ dài hơn do tiêu thụ hydro chậm. Nhờ khối lượng nhỏ, HD-137010 được ước tính có thể duy trì giai đoạn dãy chính (khi hydro được hợp nhất thành heli), dài hơn cả tuổi hiện tại của vũ trụ.

Dựa trên chu kỳ quỹ đạo, các nhà nghiên cứu cho rằng có khoảng 51% khả năng ngoại hành tinh nằm bên trong vùng có thể sinh sống (habitable zone) của ngôi sao chủ.

Theo các nhà khoa học, HD-137010 là phát hiện đáng chú ý khi trở thành ứng viên ngoại hành tinh đầu tiên có bán kính và quỹ đạo tương đồng Trái Đất, đồng thời quay quanh một ngôi sao tương tự Mặt Trời đủ sáng để phục vụ các quan sát chuyên sâu trong tương lai.

Phương pháp quá cảnh và phát hiện gây chú ý giới thiên văn

HD-137010 b được phát hiện nhờ dữ liệu từ kính viễn vọng không gian Kepler của NASA, sứ mệnh tiên phong trong việc săn tìm ngoại hành tinh, sử dụng kỹ thuật quan sát mang tên phương pháp quá cảnh.

Phương pháp này theo dõi độ sáng của ngôi sao bằng kính thiên văn. Khi một hành tinh di chuyển ngang qua trước ngôi sao, độ sáng quan sát được sẽ giảm nhẹ, qua đó cho phép các nhà khoa học ước tính kích thước và quỹ đạo của hành tinh.

Đến nay, HD-137010 b mới chỉ được quan sát quá cảnh ngôi sao chủ một lần.

Tuy nhiên, để xác nhận một ngoại hành tinh, các nhà khoa học cần ghi nhận nhiều lần quá cảnh. Với những hành tinh có quỹ đạo gần giống Trái Đất, việc xác minh có thể mất nhiều năm theo dõi liên tục.

Việc phát hiện HD-137010 b cho thấy khả năng nhận diện các ngoại hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất, sở hữu điều kiện nhiệt độ ôn hòa hoặc lạnh, quay quanh các ngôi sao tương tự Mặt Trời chỉ từ dữ liệu của một lần quá cảnh.

Các nghiên cứu quan sát chuyên sâu hơn có thể phải chờ đến những đài quan sát thế hệ mới, như sứ mệnh PLATO của Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA), do những hành tinh dạng này hiện đang nằm sát ngưỡng năng lực quan sát của các thiết bị thiên văn hiện nay.

Dựa trên các thông số quỹ đạo và đặc điểm của ngôi sao chủ, HD-137010 b được cho là nằm trong vùng có khả năng tồn tại sự sống.

Dù vậy, hành tinh này chỉ nhận chưa đến 1/3 lượng năng lượng mà Trái Đất nhận từ Mặt Trời, khiến nhiệt độ bề mặt ước tính dao động từ khoảng -68 đến -85 độ C, thậm chí lạnh hơn cả sao Hỏa.

Đáng chú ý, HD-137010 b có thể tồn tại các điều kiện khí quyển thuận lợi, cho phép nước duy trì ở trạng thái lỏng trên bề mặt.

Dựa trên hiểu biết các ngoại hành tinh có kích thước tương đương Trái Đất trong vùng có thể sinh sống, các nhà khoa học nhận định "khả năng tồn tại một bầu khí quyển giàu CO2 ở mức vừa phải có thể tạo điều kiện cho nước lỏng tồn tại trên bề mặt hành tinh".

Trong trường hợp đó, bề mặt của hành tinh này gần như bị đóng băng hoàn toàn, làm tăng khả năng phản xạ ánh sáng từ ngôi sao chủ và khiến nhiệt độ tiếp tục giảm sâu, có thể xuống khoảng -100 độ C.

HD-137010 b nhiều khả năng không phải là hành tinh duy nhất trong hệ sao của mình.

Sở hữu nhiều đặc điểm tương đồng với môi trường vũ trụ quanh Trái Đất, HD-137010 b làm dấy lên câu hỏi liệu một “Trái Đất băng giá” có thể nuôi dưỡng sự sống hay không.

Dù một hành tinh bị bao phủ hoàn toàn bởi băng có thể khắc nghiệt với các dạng sống quen thuộc, Trái Đất trong suốt 4,5 tỷ năm lịch sử địa chất cũng từng nhiều lần rơi vào trạng thái lạnh giá.