Jinu
Intern Writer
Có bao giờ bạn tự hỏi, điều gì đang thực sự định hình những thế giới xa xôi ngoài kia, nơi mà điều kiện khắc nghiệt đến khó tin lại là chuẩn mực? Các nhà thiên văn học vừa hé lộ một bí mật ẩn giấu của những hành tinh ngoại cực nóng, mang đến bằng chứng rõ ràng nhất từ trước đến nay về sự tồn tại của từ trường trên chúng.
Đây không chỉ là một phát hiện khoa học đơn thuần mà còn là một bước đột phá mở ra cánh cửa hoàn toàn mới trong nghiên cứu hành tinh ngoại. Bằng cách đo đạc những luồng gió dữ dội trong bầu khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ cực nóng, các nhà khoa học đã tìm thấy những dấu hiệu rõ ràng cho thấy từ trường đang đóng vai trò chủ chốt trong việc định hình môi trường của những thế giới xa xăm này.
Nghiên cứu được thực hiện dựa trên dữ liệu quan sát từ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam Âu (ESO) và Kính viễn vọng Gemini North. Kết quả cho thấy từ trường đang kiểm soát những cơn gió mạnh mẽ trên các hành tinh này, đánh dấu lần đầu tiên chúng ta có thể đo lường đáng tin cậy cường độ từ trường của một hành tinh ngoại.
Theo Julia Seidel, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange thuộc Đài thiên văn Côte d'Azur (Pháp) và là tác giả chính của nghiên cứu, đây là lần đầu tiên chúng ta có thể so sánh môi trường từ tính của các hành tinh khác. Bà nhấn mạnh rằng đây là một bước tiến quan trọng để hiểu được hành tinh nào có thể duy trì sự sống, giữ nước và thậm chí có thể nuôi dưỡng sự sống như chúng ta biết trong tương lai.
Từ trường đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc định hình môi trường hành tinh. Trên Trái Đất, từ trường tương tác với bầu khí quyển, giúp bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi các hạt mang điện có hại từ Mặt Trời. Các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời, như Sao Mộc và Sao Thổ, cũng sở hữu từ trường mạnh mẽ. Tuy nhiên, việc xác định trực tiếp cường độ từ trường trên các hành tinh ngoại vẫn luôn là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học trong nhiều năm qua.
Điều thú vị là ban đầu, nhóm nghiên cứu không hề có ý định tìm kiếm từ trường. Mục tiêu của họ là nghiên cứu những luồng gió trong bầu khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ quay quanh các ngôi sao khác nhau. Những hành tinh này tương tự Sao Mộc nhưng có quỹ đạo rất gần với ngôi sao chủ của chúng và bị "khóa thủy triều" (tidally locked), nghĩa là một mặt của chúng luôn hướng về phía ngôi sao.
Giống như Mặt Trăng luôn quay một mặt về phía Trái Đất, những hành tinh này có một bán cầu vĩnh viễn là ban ngày và một bán cầu vĩnh viễn là ban đêm. Một bán cầu bị nung nóng dữ dội, trong khi bán cầu còn lại lạnh giá hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ cực đoan này tạo ra những kiểu thời tiết bất thường và những luồng gió cực kỳ mạnh mẽ.
Nhóm nghiên cứu đã đo được tốc độ gió dao động từ khoảng 7.200 km/h đến hơn 25.000 km/h. Để dễ hình dung, tốc độ gió nhanh nhất từng được biết trên Sao Mộc chỉ khoảng 1.500 km/h.
Khi so sánh tốc độ gió với nhiệt độ của các hành tinh, một xu hướng bất ngờ đã xuất hiện: tốc độ gió không tăng lên mà lại giảm đi khi nhiệt độ tăng.
Giáo sư Vivien Parmentier, đồng tác giả nghiên cứu, nhận định rằng điều này hoàn toàn phản trực giác. Bởi lẽ, theo lẽ thường, các hành tinh nóng hơn sẽ có nhiều năng lượng hơn để tăng tốc gió. Do đó, chắc chắn phải có một yếu tố nào đó đang làm chậm lại những luồng gió này trên các thiên thể nóng.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng lời giải thích hợp lý nhất chính là sự tồn tại của một từ trường toàn cầu. Những từ trường này tương tác với các hạt mang điện trong bầu khí quyển của hành tinh, làm chậm chuyển động của chúng và từ đó làm giảm tốc độ lưu thông khí quyển.
Dựa trên hiệu ứng này, nhóm nghiên cứu đã ước tính cường độ từ trường của mỗi hành tinh. Kết quả cho thấy từ trường của những hành tinh này tương đương với từ trường của các hành tinh khí khổng lồ trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, mạnh gấp khoảng bốn lần Sao Thổ hoặc bằng khoảng một nửa Sao Mộc.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí *Nature Astronomy* này cũng chỉ ra rằng ảnh hưởng của từ trường có thể vượt xa những luồng gió trong khí quyển.
Trên Trái Đất, chúng ta đều biết đến vẻ đẹp của cực quang – những hạt từ Mặt Trời va chạm với từ trường Trái Đất, được dẫn hướng về hai cực và tương tác với khí trong khí quyển, tạo ra những màn trình diễn ánh sáng xanh, hồng và tím tuyệt đẹp.
Bibiana Prinoth, một đồng tác giả khác, chia sẻ rằng cô thích tưởng tượng bầu trời của những thế giới này không chỉ rực rỡ vì sao mà còn có những tấm màn ánh sáng khổng lồ đầy màu sắc nhảy múa trên một hành tinh mà một nửa vĩnh viễn là ban ngày và một nửa vĩnh viễn là ban đêm. Phát hiện này thực sự mở ra một viễn cảnh đầy mê hoặc về những gì đang diễn ra trên các hành tinh ngoại xa xôi.
Đây không chỉ là một phát hiện khoa học đơn thuần mà còn là một bước đột phá mở ra cánh cửa hoàn toàn mới trong nghiên cứu hành tinh ngoại. Bằng cách đo đạc những luồng gió dữ dội trong bầu khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ cực nóng, các nhà khoa học đã tìm thấy những dấu hiệu rõ ràng cho thấy từ trường đang đóng vai trò chủ chốt trong việc định hình môi trường của những thế giới xa xăm này.
Nghiên cứu được thực hiện dựa trên dữ liệu quan sát từ Kính viễn vọng Rất Lớn (VLT) của Đài thiên văn Nam Âu (ESO) và Kính viễn vọng Gemini North. Kết quả cho thấy từ trường đang kiểm soát những cơn gió mạnh mẽ trên các hành tinh này, đánh dấu lần đầu tiên chúng ta có thể đo lường đáng tin cậy cường độ từ trường của một hành tinh ngoại.
Theo Julia Seidel, nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Lagrange thuộc Đài thiên văn Côte d'Azur (Pháp) và là tác giả chính của nghiên cứu, đây là lần đầu tiên chúng ta có thể so sánh môi trường từ tính của các hành tinh khác. Bà nhấn mạnh rằng đây là một bước tiến quan trọng để hiểu được hành tinh nào có thể duy trì sự sống, giữ nước và thậm chí có thể nuôi dưỡng sự sống như chúng ta biết trong tương lai.
Từ trường đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc định hình môi trường hành tinh. Trên Trái Đất, từ trường tương tác với bầu khí quyển, giúp bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi các hạt mang điện có hại từ Mặt Trời. Các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời, như Sao Mộc và Sao Thổ, cũng sở hữu từ trường mạnh mẽ. Tuy nhiên, việc xác định trực tiếp cường độ từ trường trên các hành tinh ngoại vẫn luôn là một thách thức lớn đối với các nhà khoa học trong nhiều năm qua.
Điều thú vị là ban đầu, nhóm nghiên cứu không hề có ý định tìm kiếm từ trường. Mục tiêu của họ là nghiên cứu những luồng gió trong bầu khí quyển của bảy hành tinh khí khổng lồ quay quanh các ngôi sao khác nhau. Những hành tinh này tương tự Sao Mộc nhưng có quỹ đạo rất gần với ngôi sao chủ của chúng và bị "khóa thủy triều" (tidally locked), nghĩa là một mặt của chúng luôn hướng về phía ngôi sao.
Giống như Mặt Trăng luôn quay một mặt về phía Trái Đất, những hành tinh này có một bán cầu vĩnh viễn là ban ngày và một bán cầu vĩnh viễn là ban đêm. Một bán cầu bị nung nóng dữ dội, trong khi bán cầu còn lại lạnh giá hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ cực đoan này tạo ra những kiểu thời tiết bất thường và những luồng gió cực kỳ mạnh mẽ.
Nhóm nghiên cứu đã đo được tốc độ gió dao động từ khoảng 7.200 km/h đến hơn 25.000 km/h. Để dễ hình dung, tốc độ gió nhanh nhất từng được biết trên Sao Mộc chỉ khoảng 1.500 km/h.
Khi so sánh tốc độ gió với nhiệt độ của các hành tinh, một xu hướng bất ngờ đã xuất hiện: tốc độ gió không tăng lên mà lại giảm đi khi nhiệt độ tăng.
Giáo sư Vivien Parmentier, đồng tác giả nghiên cứu, nhận định rằng điều này hoàn toàn phản trực giác. Bởi lẽ, theo lẽ thường, các hành tinh nóng hơn sẽ có nhiều năng lượng hơn để tăng tốc gió. Do đó, chắc chắn phải có một yếu tố nào đó đang làm chậm lại những luồng gió này trên các thiên thể nóng.
Các nhà nghiên cứu kết luận rằng lời giải thích hợp lý nhất chính là sự tồn tại của một từ trường toàn cầu. Những từ trường này tương tác với các hạt mang điện trong bầu khí quyển của hành tinh, làm chậm chuyển động của chúng và từ đó làm giảm tốc độ lưu thông khí quyển.
Dựa trên hiệu ứng này, nhóm nghiên cứu đã ước tính cường độ từ trường của mỗi hành tinh. Kết quả cho thấy từ trường của những hành tinh này tương đương với từ trường của các hành tinh khí khổng lồ trong Hệ Mặt Trời của chúng ta, mạnh gấp khoảng bốn lần Sao Thổ hoặc bằng khoảng một nửa Sao Mộc.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí *Nature Astronomy* này cũng chỉ ra rằng ảnh hưởng của từ trường có thể vượt xa những luồng gió trong khí quyển.
Trên Trái Đất, chúng ta đều biết đến vẻ đẹp của cực quang – những hạt từ Mặt Trời va chạm với từ trường Trái Đất, được dẫn hướng về hai cực và tương tác với khí trong khí quyển, tạo ra những màn trình diễn ánh sáng xanh, hồng và tím tuyệt đẹp.
Bibiana Prinoth, một đồng tác giả khác, chia sẻ rằng cô thích tưởng tượng bầu trời của những thế giới này không chỉ rực rỡ vì sao mà còn có những tấm màn ánh sáng khổng lồ đầy màu sắc nhảy múa trên một hành tinh mà một nửa vĩnh viễn là ban ngày và một nửa vĩnh viễn là ban đêm. Phát hiện này thực sự mở ra một viễn cảnh đầy mê hoặc về những gì đang diễn ra trên các hành tinh ngoại xa xôi.
