Phát hiện đám mây nước đầu tiên ngoài hệ Mặt Trời

Hình ảnh minh họa sao lùn nâu WISE 0855. Ảnh: Joy Pollard.

Theo Science Alert, các nhà khoa học lần đầu tiên tìm thấy bằng chứng về sự tồn tại của những đám mây nước bên ngoài hệ Mặt Trời trên sao lùn nâu WISE 0855. Đây là thiên thể lạnh nhất được biết đến ngoài hệ Mặt Trời, cách Trái Đất 7,2 năm ánh sáng. Phát hiện này giúp chúng ta hiểu biết thêm về thành phần của những vật thể nằm ngoài hệ Mặt Trời, cũng như hành tinh khí khổng lồ giống sao Mộc. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters hôm 10/7.

"Chúng tôi hy vọng nhóm tìm thấy một thiên thể đủ lạnh để hình thành đám mây nước và WISE 0855 cho thấy những bằng chứng đáng tin cậy nhất", Andrew Skemer, nhà thiên văn tại Đại học California, Santa Cruz, Mỹ, cho biết.

Các nhà thiên văn phát hiệnWISE 0855vào năm 2014. Nó không phải là một hành tinh, cũng không phải ngôi sao. Trên thực tế, những sao lùn nâu đôi khi được gọi là "ngôi sao hỏng". Chúng hình thành theo cách tương tự giống ngôi sao, từ sự kết hợp của khí và bụi trong không gian nhờ lực hút. Nhưng sao lùn nâu không đủ khối lượng để duy trì các phản ứng hạt nhân bên trong lõi, cách vốn giúp ngôi sao tỏa sáng.

Việc nghiên cứu WISE 0855 rất khó khăn, do các nhà thiên văn không thể quan sát nó bằng quang phổ thông thường, ngay cả với những kính thiên văn mạnh nhất hiện nay. Họ chỉ có thể nhìn thấy WISE 0855 trong vùng quang phổ hồng ngoại.

Skemer và đồng nghiệp ghi lại quang phổ hồng ngoại của WISE 0855 bằng cách sử dụng kính thiên văn Gemini-North ở Hawaii. Nhờ đó, họ nghiên cứu chi tiết về cấu tạo và thành phần hóa học của ngôi sao.

"WISE 0855 mờ hơn 5 lần so với bất kỳ thiên thể nào từng được phát hiện bằng máy quang phổ trên mặt đất. Kết quả nghiên cứu quang phổ của WISE 0855 cho thấy, nó bị bao phủ bởi hơi nước và những đám mây, với vẻ ngoài rất giống sao Mộc", Skemer nói.

WISE 0855 có khối lượng gấp 5 lần sao Mộc, nhưng không lạnh bằng sao Mộc. Nhiệt độ trung bình của WISE 0855 khoảng -23 độ C, trong khi sao Mộc là -143 độ C.

"WISE 0855 là cơ hội đầu tiên của chúng tôi để nghiên cứu một thiên thể có khối lượng hành tinh bên ngoài hệ Mặt Trời, và nó lạnh gần bằng hành tinh khí khổng lồ là sao Mộc", Skemer nói.

Theo các nhà nghiên cứu, sao Mộc có bầu khí quyển hỗn loạn, chứa nhiều hợp chất phosphine. Hợp chất này hình thành bên trong hành tinh và tiếp tục tạo ra những phản ứng hóa học mới ở khí quyển bên ngoài. Ngược lại, WISE 0855 không có dấu hiệu mạnh mẽ của phosphine. Điều này cho thấy phản ứng hóa học trong khí quyển của WISE 0855 ít diễn ra.

"Quang phổ cho phép chúng tôi nghiên cứu các tính chất động lực học và hóa học trên khí quyển của sao Mộc, nhưng lần này là ở một thế giới ngoài hệ Mặt Trời", Skemer nói.