Các nhà thiên văn học đã đi đến nhận định cho số phận của một ngoại hành tinh đang đối mặt với một tương lai tăm tối, khi nó đang quay với quỹ đạo xoắn ốc và tiến gần hơn đến ngôi sao của nó, và cuối cùng nó sẽ bị xóa sổ.

Ngoại hành tinh này có tên gọi Kepler-1658b, đã được phát hiện vào năm 2019, một thập kỷ sau khi Kính Viễn vọng Không Gian Kepler phát hiện ra nó là một ứng viên của một hành tinh.

Hành tinh này được biết đến như một phiên bản “Mộc Tinh nóng”, nghĩa là một ngọa hành tinh có kích thước cỡ Mộc Tinh – nhưng có nhiệt độ nóng thiêu đốt hơn rất nhiều. Kepler-1658b đang quay với quỹ đạo rất gần ngôi sao già của nó, bay một vòng quanh ngôi sao đó trong mỗi 3.85 ngày.

Nhưng quỹ đạo của nó đang giảm dần, khiến hành tinh này tiến gần hơn đến ngôi sao của nó. Cuối cùng, sự dịch chuyển này sẽ trở thành một sự va chạm dẫn đến sự phá hủy hành tinh này. Tạp chí Astrophysical Journal Letter đã đăng tải một nghiên cứu chi tiết của phát hiện này trong tháng 12 vừa qua.

Chúng tôi trước đó đã phát hiện ra bằng chứng của việc những ngoại hành tinh tiến gần hơn đến ngôi sao của chúng, nhưng chưa bao giờ nhìn thấy một hành tinh quay quanh ngôi sao đang quay,” dẫn lời trưởng nhóm nghiên cứu Shreyas Vissapragada, một học giả tại Trung tâm nghiên cứu Vật lý Thiên văn Harvard & Smithsonian.

Những dự đoán lý thuyết về những ngôi sao đang quay là rất hữu ích trong việc tàn phá năng lượng từ quỹ đạo của những hành tinh xoay quanh nó, và giờ chúng ta có thể kiểm chứng những lý thuyết đó qua quan sát.”

Sau vài năm quan sát từ những kính thiên văn không gian lẫn kính thiên văn đặt ở mặt đất, những nhà nghiên cứu đã tính toán quỹ đạo của hành tinh này đang giảm sút với tốc độ 131 mili giây mỗi năm. Những kính thiên văn đã thấy được những điểm mù khi đo lường độ sáng của ngôi sao khi hành tinh này băng qua nó. Khoảng thời gian giữa những điểm mù này, được gọi là quá cảnh (transits), đã từ từ giảm dần chứng tỏ quỹ đạo của hành tinh này cũng đang giảm dần.

Vai trò của lực hấp dẫn

Thủy triều, hay mối tương quan hấp dẫn giữa Kepler-1658b và ngôi sao của nó, là thủ phạm cho việc ngoại hành tinh này đang tiến gần vào ngôi sao. Những nhà thiên văn học vẫn đang nghiên cứu về tương tác hấp dẫn giữa những thực thể có quỹ đạo, như Trái Đất và Mặt Trăng, nhưng hệ hành tinh này có thể mở đường cho việc hiểu được nguyên lý chuyển động của chúng như thế nào.

Nghiên cứu mới này cũng giúp cho các nhà khoa học có tiềm năng giải thích được tại sao Kepler-1658b có vẻ nóng hơn và sáng hơn chúng ta dự đoán. Lực hấp dẫn tương đương giữa tiểu hành tinh và ngôi sao của nó có thể giải phóng thêm năng lượng đến từ hành tinh đó.

“Thứ chúng tôi đã nhận ra trong suốt nghiên cứu này đó là một hành tinh có thể phát sáng bởi vì nó nóng hơn rất nhiều so với chúng ta nghĩ trước đó, điều có thể xảy ra nếu những hiệu ứng tương tự dẫn đến việc sụt giảm quỹ đạo của hành tinh khiến nó trở nên nóng lên,” Vissapragada nói trong một email. “Tôi rất hứng thú trong việc nghiên cứu sâu thêm về khả năng này: Chúng ta có đang quan sát hơi thở cuối cùng của một hành tinh đã bị kết án tử?”

Điều nay không khác gì mặt trăng Io của Mộc Tinh, nơi có nhiều núi lửa nhất trong Hệ Mặt Trời, Ảnh hưởng trọng trường mạnh mẽ từ Mộc Tinh đang làm tan chảy lõi của IO, khiến dung nham bùng chảy từ hàng trăm miệng núi lửa trên bề mặt mặt trăng này. Nhiệm vụ Juno sẽ bay ngang qua Io nhiều lần trong 18 tháng tới để tìm hiểu thêm nhiều về mối quan hệ không ổn định này.

Quan sát những ngoại hành tinh khác đang có nguy cơ không tồn tại

Trong khi đó, ngôi sao già mà Kepler-1658b đang quỹ đạo quanh nó đang giãn nở về kích thước và bước vào giai đoạn siêu khổng lồ trước khi trở thành một ngôi sao khổng lồ đỏ, một ngôi sao đang chết đi ở một trong những giai đoạn cuối cuộc đời nó. Những phát hiện này có thể cho chúng ta biết trước số phận của những hành tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta một ngày nào đó khi chúng ta tiến quá gần đến Mặt Trời.

“Trong khoảng 5 tỷ năm tới nữa, Mặt Trời sẽ hóa thành một ngôi sao khổng lồ đỏ,” Vissapragada nói. “Có vẻ khá chắc chắn rằng Thủy Tinh và Kim Tinh sẽ bị nhấn chìm trong quá trình này, nhưng điều gì sẽ đến với Trái Đất thì vẫn chưa rõ.”

Các nhà khoa học tin rằng nhiều ngoại hành tinh đang trong vòng nguy hiểm trong ánh lửa của ngôi sao mà chúng đang quay quanh, và chúng có thể được quan sát ngay tại đây với TESS, hay với tên gọi đầy đủ là Transiting Exoplanet Survey Satellite, kính viễn vọng nghiên cứu về ánh sáng đến từ những ngôi sao lân cận.

“Hệ hành tinh Kepler-1658 có thể phục vụ như một phòng thí nghiệm thiên thể trong những năm tới,” Vissapragada nói, “và với bất kỳ sự may mắn nào tiếp theo, sẽ có thêm nhiều những phòng thí nghiệm như thế.”

Nguồn: CNN Science.