Khám Phá Siêu Trái Đất LHS 1140b: Nơi Có Thể Tìm Thấy Sự Sống Gần Hệ Mặt Trời

Siêu trái đất LHS 1140b, cách Trái đất 39 năm ánh sáng, mở ra hy vọng cho việc phát hiện nước lỏng bên ngoài Hệ Mặt Trời.

Một nhóm nghiên cứu đã phát hiện một hành tinh đá có tên gọi LHS 1140b, quay quanh một ngôi sao lùn M ở khoảng cách 39 năm ánh sáng từ Trái đất. Hành tinh này được cho là có thể hình thành theo cách tương tự như Trái đất, theo thông tin từ International Business Times.

Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã quan sát một hành tinh xa xôi được phát hiện vài năm trước, với khả năng có đại dương rộng khoảng 4.000km, nằm dưới lớp băng cứng. Điều này làm cho LHS 1140b trở thành ứng cử viên tiềm năng cho việc tìm kiếm sự sống, theo Live Science. Hành tinh này lần đầu được phát hiện vào năm 2017 và lúc đó được coi là “tiểu sao Hải Vương” với các thành phần nước, methane và ammonia dày đặc. Tuy nhiên, thông tin mới từ nghiên cứu sắp công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters cho thấy nó có khả năng chứa nhiều nước và băng hơn so với dự đoán trước đó, có thể hỗ trợ sự sống.

“Trong số tất cả các ngoại hành tinh ôn đới đã được biết, LHS-1140b có thể là lựa chọn tốt nhất để xác nhận sự tồn tại của nước lỏng trên bề mặt hành tinh nằm ngoài Hệ Mặt Trời trong tương lai,” Charles Cadieux, trưởng nhóm nghiên cứu và cũng là nhà vật lý thiên văn tại Đại học Montreal, nhận định. “Đây là một bước ngoặt quan trọng trong hành trình tìm kiếm những hành tinh có thể ở được.”

LHS 1140b quay quanh ngôi sao lùn lạnh. (Ảnh: M. Weiss/CfA).

Nghiên cứu cho thấy LHS 1140b di chuyển xung quanh ngôi sao nhỏ theo quỹ đạo hình tròn. “Chúng tôi phát hiện hành tinh này bằng phương pháp dịch chuyển (transit method). Khi nó đi qua giữa ngôi sao và Trái đất, hành tinh làm mờ ánh sáng phát ra từ ngôi sao, cho phép chúng tôi đo độ mờ đi và xác định LHS 1140b,” Jason Dittmann, trưởng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian, cho biết.

Bằng cách sử dụng các phép đo góc – bán kính, họ đã có thể tìm ra một số đặc điểm riêng biệt của ngoại hành tinh này. Họ tính toán được khối lượng của LHS 1140b lớn gấp 6,6 lần so với Trái đất, làm cho nó trở thành một hành tinh đá, mặc dù khá cằn cỗi. Hành tinh này bị khóa thủy triều với ngôi sao chủ, có nghĩa nó quay với tốc độ đồng bộ với quỹ đạo.

Do quỹ đạo gần gũi với ngôi sao chủ, một năm trên LHS-1140b chỉ kéo dài gần 25 ngày của Trái đất. Nếu ngôi sao này là một ngôi sao dãy chính như Mặt trời, quỹ đạo của hành tinh có thể làm nước bốc hơi, khiến nó không thể ở được. Tuy nhiên, vì ngôi sao chủ là một sao lùn đỏ mát, việc tiếp cận gần hơn lại tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự tồn tại của nước lỏng, nằm trong “vùng Goldilocks,” khu vực lý tưởng từ ngôi sao chủ cho phép nước tồn tại trên bề mặt.

Dù vậy, nghiên cứu mới từ nhóm của TS Charles Cadieux cho thấy mật độ của hành tinh này thông qua dữ liệu quang phổ, cho thấy nó không chỉ đơn thuần là đá mà còn rất giàu nước, có khả năng nhiều hơn cả Trái đất.

Họ cũng nhận thấy LHS 1140b nhận được một lượng ánh sáng bằng 0,46 lần so với Trái đất. Theo một nghiên cứu trước đó vào năm 2013, một nhóm nghiên cứu khác phát hiện hành tinh quay quanh ngôi sao lùn M có nhiệt độ bề mặt có thể cho phép nước lỏng tồn tại, nếu lượng ánh sáng chiếu vào khoảng 0,2 – 0,8 lần ánh sáng chiếu từ Mặt trời đến 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), tức là vùng xung quanh ngôi sao mẹ nơi hành tinh đá có khả năng tồn tại nước lỏng nhiều nhất. Khám phá này thật sự ấn tượng vì LHS 1140b quay quanh một ngôi sao lạnh nhỏ, không phát ra nhiều năng lượng như các sao khác.

“Đa số ngoại hành tinh được tìm thấy trước đây đều quay quanh các ngôi sao hoạt động mạnh, điều này có thể ảnh hưởng đến sự ổn định của các tổ chức sinh vật trên bề mặt chúng. Ngôi sao mà LHS 1140b quay quanh có xu hướng khá bình lặng, do đó nó không làm hỏng bầu khí quyển hay bất kỳ điều gì trên bề mặt hành tinh,” Dittmann giải thích.

“Bước tiếp theo là kiểm tra xem hành tinh này có khí quyển hay không và tìm kiếm các đặc điểm tương tự như Trái đất, như khí oxy, CO₂, ozone và nước. Chúng tôi cần nghiên cứu khí quyển của hành tinh này trước khi có thể đưa ra kết luận về khả năng tồn tại sự sống,” Dittmann nói thêm.

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

Nhóm nghiên cứu từ Canada thậm chí còn coi LHS 1140b là mục tiêu hàng đầu trong cuộc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh, vượt qua cả TRAPPIST-1, một hệ sao với bảy hành tinh, trong đó mỗi hành tinh đều có một số yếu tố tương tự như Trái đất.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng ba hành tinh nằm trong khu vực có thể tồn tại sự sống của TRAPPIST-1 có thể quá cằn cỗi, không có khí quyển và không có nước trên bề mặt. Ngôi sao chủ của TRAPPIST-1 quá hung hãn, tạo ra nhiều cơn bùng nổ và tàn phá bầu khí quyển của các hành tinh gần đó.

Ngược lại, ngôi sao LHS-1140 hoạt động ít mạnh mẽ hơn rất nhiều so với TRAPPIST-1 và Mặt trời, vì vậy hành tinh LHS 1140b vẫn an toàn dù ở gần ngôi sao mẹ với khoảng cách chỉ bằng 1/4 so với khoảng cách giữa Sao Thủy và Mặt trời.

Các nhà khoa học đang trông đợi vào kính viễn vọng James Webb, kính viễn vọng không gian mạnh nhất hiện đã được các cơ quan vũ trụ Mỹ, châu Âu, và Canada (NASA/ESA/CSA) đồng điều hành.

James Webb không thể trực tiếp nhận diện bất kỳ sinh vật nào trên hành tinh này, nhưng đủ sức để làm sáng tỏ cấu trúc hóa học của bầu khí quyển LHS 1140b, từ đó giúp trả lời câu hỏi liệu hành tinh này có thực sự tràn ngập sự sống hay không.