Khám Phá Những Hành Tinh Khổng Lồ Trong Vũ Trụ

Vũ trụ bao la chứa đựng những điều kỳ diệu mà chúng ta còn chưa khám phá hết, đặc biệt là những hành tinh có kích thước khổng lồ. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra những hành tinh có đường kính lớn hơn gấp đôi và khối lượng nặng hơn 10 lần so với sao Mộc. Tuy nhiên, sự tồn tại của những hành tinh này vẫn có những giới hạn nhất định liên quan đến kích thước của chúng.

Kể từ lần đầu tiên bên ngoài Hệ Mặt trời được quan sát ba thập kỷ trước, các ngoại hành tinh đã cho thấy sự đa dạng về kích thước và mật độ trong thiên hà của chúng ta. Trước năm 1992, sao Mộc được xem là hành tinh lớn nhất với kích thước gấp 11 lần Trái đất. Tuy nhiên, những phát hiện gần đây đã chỉ ra rằng còn nhiều hành tinh khổng lồ khác tồn tại trong vũ trụ, như được nêu trong bài viết từ Live Science.

Ngoại hành tinh Kappa Andromedae b có khối lượng gấp 12,8 lần sao Mộc. (Ảnh: NASA).

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng kích thước của một hành tinh có thể được đánh giá qua hai yếu tố chính: đường kính và khối lượng. Bán kính của các ngoại hành tinh lớn nhất có thể gấp đôi bán kính của sao Mộc, theo lời của Solène Ulmer-Moll, một nhà khoa học tại Đại học Geneva. Mặc dù chiều rộng và khối lượng có thể có liên hệ với nhau, nhưng chúng không luôn tương ứng. Nguyên nhân chính là do mật độ của các hành tinh có sự biến đổi lớn. Một số hành tinh khí khổng lồ có khối lượng nhỏ nhưng lại lớn hơn những hành tinh đặc và nặng khác.

Ví dụ, hành tinh khí khổng lồ HAT-P-67 b có bán kính lớn gấp đôi sao Mộc, tuy nhiên, hành tinh này lại chỉ nặng bằng 1/3 khối lượng của sao Mộc, cách Trái đất 1.200 năm ánh sáng. Tương tự, hành tinh WASP-17 b cũng lớn hơn gấp đôi so với sao Mộc. KELT-9b cũng nổi bật với bán kính đạt 1,84 lần bán kính của sao Mộc.

Các hành tinh đá thường không bao giờ có thể đạt kích thước như những “siêu sao Mộc” đã đề cập. Những hành tinh đá lớn nhất hiện nay được gọi là “siêu Trái đất”, có thể lớn gấp đôi so với Trái đất. Một ví dụ điển hình là hành tinh Wasp-17b, với bán kính gấp 22 lần Trái đất. Mặc dù các hành tinh đá có mật độ cao hơn so với hành tinh khí khổng lồ, chúng vẫn không thể có khối lượng tương đương. Điều này là do khi hành tinh đá hình thành, chúng hấp thụ một lượng lớn khí và băng.

Các hành tinh có khối lượng lớn nhất hiện nay nặng khoảng 13 lần khối lượng sao Mộc. Một ví dụ đáng chú ý là hành tinh khí khổng lồ HD 39091 b, nằm cách Trái đất 60 năm ánh sáng, nặng gấp 12,3 lần sao Mộc. Theo giới nghiên cứu, việc phát hiện một hành tinh lớn hơn nữa là điều rất khó khăn, bởi vì khi đạt đến một kích thước và khối lượng nhất định, một hành tinh sẽ biến thành “sao lùn nâu”.

Sao lùn nâu thường được gọi là “những ngôi sao thất bại” do chúng có khối lượng lớn hơn sao Mộc nhưng lại không đủ lớn để kích hoạt phản ứng nhiệt hạch. Theo Nolan Grieves, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Geneva, “Khác biệt lớn giữa sao lùn nâu và hành tinh là khối lượng và quá trình đốt deuterium, đồng vị nặng của hydrogen”.

Cuối cùng, sao lùn nâu lớn nhất từng được phát hiện, SDSS J0104+1535, nằm cách Trái đất 750 năm ánh sáng, có khối lượng gấp 90 lần sao Mộc nhưng bán kính chỉ bằng 0,7 đến 1,4 lần so với sao Mộc. Thực tế, nó vẫn nhỏ hơn so với hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời.