Khám Phá Ngoại Hành Tinh LHS 1140b: Ứng Cử Viên Tiềm Năng Cho Sự Sống Gần Hệ Mặt Trời

Hành tinh LHS 1140b, nằm cách Trái Đất 39 năm ánh sáng, có tiềm năng lớn để phát hiện nước lỏng bên ngoài hệ Mặt Trời.

Các nhà khoa học vừa phát hiện một siêu Trái Đất quỹ đạo quanh ngôi sao lùn M, được gọi là LHS 1140b. Hành tinh này đủ đặc biệt để nó có thể hình thành giống như cách mà Trái Đất đã hình thành, như thông tin từ International Business Times cho biết.

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã chỉ ra rằng hành tinh này có khả năng chứa một đại dương rộng tới 4.000km, bao quanh bởi một lớp băng cứng, làm cho nó trở thành một ứng cử viên lý tưởng cho sự sống, theo Live Science. LHS 1140b lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2017. Ban đầu, nó được ghi nhận là một “tiểu sao Hải Vương” với cấu trúc bao gồm nước, methane và ammonia, nhưng các nghiên cứu mới đây sẽ được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters cho thấy hành tinh này có nhiều băng và độ ẩm hơn so với dự đoán.

“Trong số các ngoại hành tinh ôn hòa đã biết, LHS-1140b có thể là lựa chọn tốt nhất cho việc xác nhận sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt hành tinh bên ngoài Hệ Mặt Trời trong tương lai”, cho biết trưởng nhóm nghiên cứu, Charles Cadieux, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Montreal. “Đây là một cột mốc quan trọng trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh.”

Hình ảnh mô phỏng hành tinh LHS 1140b và ngôi sao lùn lạnh. (Ảnh: M. Weiss/CfA).

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm khoa học đã khám phá quỹ đạo hình tròn của hành tinh LHS 1140b quanh ngôi sao lạnh. “Chúng tôi đã sử dụng phương pháp dịch chuyển (transit method). Khi hành tinh của chúng tôi di chuyển qua giữa ngôi sao và Trái Đất, nó làm mờ ánh sáng từ ngôi sao, cho phép chúng tôi đo độ giảm ánh sáng và xác định LHS 1140b”, Jason Dittmann, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard Smithsonia, đã giải thích.

Thông qua các phép đo về bán kính hành tinh, nhà khoa học đã xác định được một số đặc điểm nổi bật. Họ ước tính rằng LHS 1140b có khối lượng lớn gấp 6,6 lần so với Trái Đất, một hành tinh đá tương tự nhưng có thể không đủ điều kiện cho sự sống. Hành tinh này bị khóa thủy triều với ngôi sao chủ, điều đó có nghĩa là nó quay quanh ngôi sao với tốc độ tương ứng với quỹ đạo của nó.

Vì quỹ đạo gần gũi với ngôi sao chủ, một năm trên LHS-1140b chỉ kéo dài gần 25 ngày Trái Đất. Nếu ngôi sao này tương tự như Mặt Trời, quỹ đạo như vậy có thể khiến đại dương bốc hơi và làm cho hành tinh trở nên không thể ở được. Tuy nhiên, nhờ vào việc nó quay quanh một ngôi sao lùn đỏ mát, khoảng cách gần này đã đưa hành tinh vào “vùng Goldilocks”, là khu vực lý tưởng cho sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt.

Ngoài ra, nghiên cứu mới từ nhóm của TS Cadieux chỉ ra rằng mật độ khả thi của hành tinh qua các dữ liệu quang phổ cho thấy nó không chỉ là đá mà còn rất giàu nước, thậm chí vượt xa Trái Đất.

Họ cũng phát hiện ra rằng LHS 1140b nhận được lượng ánh sáng tương đương 0,46 lần so với Trái Đất. Trong một nghiên cứu vào năm 2013, nhóm nhà khoa học khác đã chỉ ra rằng hành tinh quanh ngôi sao lùn M có nhiệt độ bề mặt đủ để nước lỏng tồn tại khi nhận được lượng ánh sáng chiếu tới từ 0,2 – 0,8 lần ánh sáng Mặt Trời từ Trái Đất.

Hành trình từ Trái Đất đến LHS 1140b.

LHS 1140b nằm trong khu vực có khả năng tồn tại sự sống (habitable zone), là vùng xung quanh ngôi sao mẹ nơi mà các hành tinh đá có tiềm năng rất lớn để có nước lỏng. Điều này thật sự đặc biệt vì hành tinh LHS 1140b quay quanh một ngôi sao lạnh, không phát ra nhiều năng lượng như những ngôi sao khác.

“Phần lớn các ngoại hành tinh được phát hiện trước đây đều nằm quanh những ngôi sao năng lượng cao, điều này có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của hệ sinh thái có thể tồn tại trên bề mặt. Ngôi sao mà LHS 1140b xoay quanh dường như khá ổn định, do đó không có nguy cơ phá hủy bầu khí quyển hay bất cứ điều gì trên bề mặt hành tinh,” Dittmann cho biết thêm.

“Bước tiếp theo là nghiên cứu xem hành tinh này có khí quyển hay không cũng như tìm kiếm các thành phần tương tự như Trái Đất, như khí oxy, CO₂, ozone và nước. Chúng tôi cần phải xác minh khí quyển của hành tinh trước khi đưa ra bất kỳ kết luận nào về khả năng tồn tại sự sống,” Dittmann cho biết.

Hành tinh LHS 1140b và ngôi sao mẹ mờ ảo của nó – (Ảnh đồ họa: ESO).

Nhóm nghiên cứu từ Canada thậm chí cho rằng LHS 1140b có thể là mục tiêu chính trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, thậm chí còn hơn cả TRAPPIST-1, một hệ sao với bảy hành tinh, tất cả đều có một số yếu tố tương tự Trái Đất.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng cho rằng ba hành tinh trong khu vực có thể tồn tại sự sống của TRAPPIST-1 có thể quá cằn cỗi so với những gì mong đợi, khi không có bầu khí quyển và nước trên bề mặt.

Ngôi sao mẹ của TRAPPIST-1 lại quá năng động, tạo ra nhiều bức xạ và làm hỏng bầu khí quyển của các hành tinh gần đó.

Trái lại, ngôi sao LHS-1140 hoạt động ít hơn nhiều so với TRAPPIST-1 và cả Mặt Trời, vì vậy hành tinh LHS 1140b an toàn hơn khi ở gần ngôi sao mẹ, với khoảng cách chỉ bằng 1/4 khoảng cách giữa Sao Thủy và Mặt Trời.

Các nhà khoa học đang rất mong chờ vào kính viễn vọng James Webb, công cụ nghiên cứu không gian mạnh nhất hiện nay, được đồng điều hành bởi NASA, ESA và CSA.

Dù James Webb không thể quan sát trực tiếp các sinh vật trên hành tinh này, nhưng nó đủ mạnh để tiết lộ chi tiết về thành phần hóa học của khí quyển LHS 1140b, từ đó giúp trả lời câu hỏi về khả năng sự sống có tồn tại nơi đó hay không.