Hành tinh nóng tới mức làm bốc hơi kim loại nặng

Lần đầu tiên sắt và titan được phát hiện ở dạng hơi trong khí quyển của hành tinh nóng hơn 4.000 độ C cách Trái Đất 650 năm ánh sáng.

Ngoại hành tinh KELT-9b có nhiệt độ lên tới 4.327 độ C, nóng hơn nhiều ngôi sao. Theo nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Nature hôm 15/8, khí quyển của hành tinh này chứa những kim loại nặng như sắt và titan ở dạng khí bốc hơi do nhiệt độ cực hạn, Newsweek đưa tin.

Sắt là kim loại chuyển tiếp dồi dào nhất ở trung tâm của bảng tuần hoàn. Tuy nhiên, kim loại này chưa bao giờ được phát hiện trực tiếp trong khí quyển của một ngoại hành tinh bởi có tính chịu lửa tốt và có điểm nóng chảy cao, do đó cần nhiệt độ cực lớn để chuyển sắt sang thể khí.

KELT-9b ở cách Trái Đất 650 năm ánh sáng, thuộc lớp hành tinh “sao Mộc siêu nóng”. Đây là cách gọi những ngoại hành tinh lớn bằng sao Mộc có quỹ đạo rất gần ngôi sao chủ. Ví dụ, khoảng cách từ KELT-9b đến ngôi sao chủ gần hơn 30 lần so với giữa Trái Đất và Mặt Trời. Hành tinh hoàn thành một vòng quỹ đạo chỉ sau 36 tiếng. Giống như nhiều hành tinh sao Mộc siêu nóng khác, khí quyển của nó trở nên nóng tới mức có thành phần hóa học giống với ngôi sao hơn là hành tinh.

KELP-9b có nhiệt độ bề mặt nóng hơn nhiều ngôi sao. Ảnh: Newsweek.

KELP-9b có nhiệt độ bề mặt nóng hơn nhiều ngôi sao. Ảnh: Newsweek.

Nhóm nghiên cứu ở Đại học Bern, Thụy Sĩ, tạo mô phỏng khí quyển hành tinh trên máy tính. Kết quả mô phỏng dự đoán có thể phát hiện kim loại như sắt và titan dưới dạng nguyên tử đơn. Liên kết của chúng với những nguyên tử khác sẽ bị phá vỡ sau nhiều va chạm mang năng lượng cao, xảy ra giữa các hạt ở nhiệt độ cực hạn, theo Kevin Heng, trưởng nhóm nghiên cứu.

Cùng với phát hiện này, nhóm nhà thiên văn học ở Đại học Geneva, quan sát hành tinh khi đi qua trước ngôi sao chủ. Ánh sáng từ ngôi sao chủ được lọc qua khí quyển của hành tinh, cho phép các nhà khoa học tìm hiểu thành phần của nó, sử dụng máy quang phổ.

Máy quang phổ trải rộng ánh sáng trắng thành những dải màu, giúp xác định dấu vết hóa học của những chất khác nhau. Khi phân tích dữ liệu, nhóm nghiên cứu tìm thấy bằng chứng cả sắt và titan đều tồn tại dưới dạng nguyên tử đơn và ở thể khí trong khí quyển. Phát hiện chứng minh tính hiệu quả của phương pháp mới trong nghiên cứu sao Mộc siêu nóng, lớp hành tinh mới được xác nhận cách đây một thập kỷ và vẫn khiến các nhà khoa học băn khoăn về đặc điểm cũng như khí quyển khác thường của chúng.