Các nhà thiên văn học sử dụng James Webb Space Telescope vừa công bố những quan sát mới về TOI-199b một hành tinh khí khổng lồ nằm cách Trái Đất hơn 330 năm ánh sáng.
TOI-199b có kích thước tương đương Saturn nhưng sở hữu đặc điểm hiếm gặp: nhiệt độ khí quyển ở mức khoảng 80 độ C. Mức nhiệt này vẫn quá cao đối với sự sống như trên Trái Đất, song thấp hơn rất nhiều so với các hành tinh thuộc nhóm "Jupiter nóng" những thế giới khí khổng lồ có thể đạt nhiệt độ lên tới hàng nghìn độ C do quay rất gần ngôi sao chủ.
Một hành tinh khí khổng lồ đặc biệt
Trong Hệ Mặt Trời, các hành tinh khí như Jupiter và Saturn nằm xa Mặt Trời nên có nhiệt độ rất thấp. Ngược lại, nhiều ngoại hành tinh khí khổng lồ được phát hiện trong những năm gần đây lại thuộc nhóm "Jupiter nóng", chịu bức xạ mạnh từ ngôi sao chủ.
TOI-199b nằm giữa hai thái cực này nên được các nhà khoa học xếp vào nhóm "hành tinh khí khổng lồ ôn hòa" một nhóm ngoại hành tinh rất hiếm gặp.
Hành tinh này hoàn thành một vòng quay quanh ngôi sao chủ sau khoảng 100 ngày. Chính điều kiện nhiệt độ trung gian đã giúp TOI-199b trở thành đối tượng lý tưởng để nghiên cứu khí quyển hành tinh.
James Webb phát hiện dấu vết khí metan
Để nghiên cứu TOI-199b, các nhà khoa học sử dụng phương pháp quang phổ truyền qua.
Khi hành tinh đi ngang trước ngôi sao chủ, một phần ánh sáng sẽ xuyên qua khí quyển của nó trước khi tới kính thiên văn. Từ đó, James Webb có thể phân tích những "dấu vân tay hóa học" do các phân tử khí để lại trong quang phổ ánh sáng.
Kết quả cho thấy khí metan xuất hiện rõ ràng trong khí quyển của TOI-199b.
Đây là phát hiện quan trọng bởi từ trước đến nay, các mô hình lý thuyết đều dự đoán những hành tinh khí khổng lồ ôn hòa sẽ chứa lượng khí metan đáng kể. Việc quan sát thực tế đã giúp củng cố độ tin cậy của các mô hình mô phỏng hiện nay.
Ngoài khí metan, dữ liệu còn cho thấy dấu hiệu của amoniac và carbon dioxide, dù các nhà khoa học cần thêm quan sát để xác nhận chính xác.
Manh mối về lịch sử các hành tinh
Theo nhóm nghiên cứu, TOI-199b có thể trở thành một "phòng thí nghiệm tự nhiên" quý giá để tìm hiểu cách các hành tinh hình thành và tiến hóa.
Nhờ điều kiện nhiệt độ không quá nóng cũng không quá lạnh, hành tinh này giúp các nhà khoa học kiểm nghiệm các mô hình về cấu trúc khí quyển, sự lưu thông vật chất và quá trình tiến hóa của các hệ hành tinh.
Những dữ liệu thu được không chỉ giúp hiểu rõ hơn về các ngoại hành tinh trong thiên hà mà còn góp phần giải mã lịch sử phát triển khí quyển của chính Trái Đất.
Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Penn State University và Jet Propulsion Laboratory thực hiện, được công bố trên tạp chí Astronomical Journal vào tháng 5 vừa qua.
