Các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn không gian Hubble đã xác nhận sự tồn tại của một vật thể đang bị bị nung nóng còn có thể được gọi là “ hành tinh sao chổi”. Một hành tinh khí khổng lồ, được gọi là HD 209458b, quỹ đạo quay của nó rất gần ngôi sao chủ cho nên bầu khí quyển được nung nóng của nó đang dần thoát ra không gian phía bên ngoài.

Các quan sát tiến hành với thiết bị quang phổ thăm dò nguồn gốc vũ trụ từ kính Hubble (COS- Thiết bị được lắp đặt lên Hubble tháng 5 năm 2009) khẳng định rằng các trận gió mặt trời cực mạnh đang cuốn vật chất thoát ra trong khí quyển ra phía sau hành tinh bị khô héo (cháy xém) này và tạo cho nó có hình dáng giống như cái đuôi của một sao chổi.


Nhà thiên văn học Jeffrey Linsky tại Đại học Colorado ở Boulder, trưởng nhóm nghiên cứu COS nói: “Từ 2003 các nhà khoa học đã giả thiết rằng khối lượng vật chất bị thất thoát đang được đẩy ra phía sau hành tinh để tạo thành chiếc đuôi kể trên, và họ đang tính toán xem chiếc đuôi này như thế nào. Chúng tôi nghĩ rằng chúng ta đã có bằng chứng quan sát tuyệt vời nhất để xác nhận tính đúng đắn cho lý thuyết trên. Chúng tôi đã đo đạc dòng khí thoát ra khỏi hành tinh tại các vận tốc cụ thể, một số trong chúng hướng đến Trái đất. Sự giải thích phù hợp nhất là việc chúng tôi đã đo được vận tốc của vật chất trong chiếc đuôi.


Hành tinh kể trên, nằm cách Trái đất của chúng ta 153 năm ánh sáng, khối lượng hơi nhỏ hơn Mộc tinh một chút nhưng quỹ đạo lại 100 lần gần sao mẹ của nó hơn so với khoảng cách tới Mặt trời của Mộc tinh. Hành tinh đang bị nung nóng này “lướt” một vòng quanh sao mẹ của nó trong 3.5 ngày ngắn ngủi. Ngược lại, hành tinh nhanh nhất trong hệ Mặt trời chúng ta, quay xung quanh Mặt trời trong 88 ngày. Hành tinh ngoài hệ Mặt trời này là một trong những đối tượng được nghiên cứu tỉ mỉ nhất, bởi vì nó là thế giới đầu tiên trong chỉ một vài thế giới xa lạ đã biết có thể quan sát được nó khi di chuyển ở phía trước hay đi qua ngôi sao mẹ của nó. Linsky và đội nghiên cứu của ông sử dụng COS để phân tích bầu khí quyển của hành tinh này trong suốt các lần đi qua của nó. Trong quá trình đi qua, các nhà thiên văn nghiên cứu cấu trúc thành phần hoá học cấu thành nên bầu khí quyển của hành tinh này bằng cách thử nghiệm các ánh sáng sao xuyên qua nó. Lượng ánh sáng sao thu được, do sự đi qua của hành tinh, không tính bầu khí quyển, rất nhỏ, chỉ 1.5 phần trăm. Khi tính thêm bầu khí quyển, lượng ánh sáng sao tăng lên tới 8 phần trăm, chỉ rõ rằng bầu khí quyển đang phồng lên.

COS cũng phát hiện sự có mặt của những nguyên tố nặng như Carbon hay Silic trên hành tinh cực nóng với nhiệt độ bầu khí quyển tới 2000 độ F này. Phát hiện này cho thấy ngôi sao mẹ đang nung nóng toàn bộ bầu khí quyển, góp phần tạo nên những nguyên tố nặng và cho phép nó thoát ra khỏi hành tinh.

Dữ liệu từ COS cũng chỉ ra rằng vật chất thoát ra khỏi hành tinh không phải tất cả đều theo cùng một vận tốc. “Chúng tôi phát hiện dòng khí thoát ra với những vận tốc rất lớn, và một lớn khí này phát ra hướng về chúng ta với vận tốc 22,000 dặm/h”, Linsky nói. “ Lượng lớn khí này tuôn ra giống như khí bị lôi cuốn bởi gió mặt trời để hình thành nên chiếc đuôi sao chổi tuôn ra phía sau hành tinh”.

Máy quang phổ mới nhất của Hubble có khả năng thăm dò thành phần hoá học của hành tinh tại bước sóng tử ngoại mà không có một kính thiên văn dưới mặt đất nào làm được. COS đang chứng minh rằng nó sẽ trở thành một thiết bị quan trọng để có thể thăm dò bầu khí quyển của “những Mộc tinh nóng bỏng” như hành tinh HD 209458b này.

Một thiết bị khác của Hubble, Kính thiên văn không gian quang phổ hình ảnh (STIS), đã quan sát hành tinh này từ năm 2003. Dữ liệu từ STIS cho thấy một bầu khí quyển hoạt động mạnh và đang hoá hơi, do vậy một cấu trúc giống như sao chổi đã được đưa ra là hoàn toàn có thể chấp nhận. Nhưng STIS không thể thu nhận được những thông tin quang phổ cần thiết để thể hiện chiếc đuôi, hoặc là một thành phần của bụi khí chuyển động về phía Trái đất trong suốt quá trình đi qua. Chiếc đuôi được phát hiện lần đầu tiên nhờ sự kết hợp đáng chú ý giữa một thiết bị thu nhận tia cực tím độ nhạy rất cao và công nghệ phân tích quang phổ tốt trên COS.

Mặc dù hành tinh rất xa này đang bị nung nóng bởi ngôi sao mẹ của nó, nó vẫn không bị huỷ diệt ngay. “Nó sẽ cần khoảng 1000 tỷ năm để hành tinh này bay hơi toàn bộ”, Linsky nói.

Các kết quả sẽ xuất hiện trên tạp chí The Astrophysical Journal số báo 10 tháng 7

Kính thiên văn không gian Hubble là một dự án liên kết quốc tế giữa NASA và cơ quan không gian Châu âu. Trung tâm bay (hàng không) không gian Goddar của NASA (NASA’s Goddard Space Flight Center) hiện quản lý chiếc kính. Viện Khoa học kính viễn vọng không gian The Space Telescope Science Institute (STScI) điều khiển hoạt động của Hubble. STScI được điều hành bởi Hiệp hội các trường Đại học nghiên cứu Thiên văn cho NASA tại Washington, D.C.

Tuấn Duy - HAAC
Theo NASA