Một nghiên cứu mới từ nhóm khoa học quốc tế do Giáo sư Eliza Kempton, nhà thiên văn học thuộc Đại học Maryland (Mỹ) dẫn đầu, vừa công bố kết quả bất ngờ về hành tinh TOI-421 b - một tiểu Hải Vương Tinh nằm cách Trái Đất khoảng 224 năm ánh sáng. Những dữ liệu thu thập được từ kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) đã khiến giới khoa học bất ngờ khi bầu khí quyển của hành tinh này hoàn toàn trái ngược với các dự đoán trước đó, đặt ra nghi vấn về những giả thuyết phổ biến liên quan đến sự hình thành và tiến hóa của loại hành tinh này.
TOI-421 b thuộc nhóm các tiểu Hải Vương Tinh - những hành tinh có đặc điểm tương tự Sao Hải Vương nhưng với kích thước nhỏ hơn. Đây là dạng hành tinh phổ biến trong các hệ sao ngoài Hệ Mặt Trời. Được phát hiện từ năm 2020, TOI-421 b có khối lượng gấp 7 lần Trái Đất và quay quanh sao mẹ chỉ trong 5,2 ngày. Quỹ đạo gần khiến nhiệt độ trung bình trên hành tinh này lên tới khoảng 727 độ C, xếp nó vào nhóm các tiểu Hải Vương Tinh nóng.
Dựa trên các dữ liệu trước đây từ kính viễn vọng Hubble, nhóm nghiên cứu kỳ vọng TOI-421 b sẽ có bầu khí quyển rõ ràng, ít mây mù do nhiệt độ cao. Tuy nhiên, những quan sát chi tiết bằng hai thiết bị khác nhau trên kính viễn vọng James Webb lại tiết lộ điều hoàn toàn ngược lại. Hành tinh này không chỉ có sương mù, mà còn là những tầng mây dày đặc chứa đầy hơi nước, phủ kín bầu khí quyển.
Hành tinh TOI-421 b (Ảnh đồ họa: NASA)
Không dừng lại ở đó, các nhà khoa học còn phát hiện sự hiện diện của các khí như carbon monoxide, sulfur dioxide và một lượng lớn hydro - thành phần thường thấy trong các hành tinh trẻ hoặc gần sao chủ. Trái với kỳ vọng, họ không tìm thấy methane hoặc carbon dioxide - những khí được cho là đặc trưng của kiểu hành tinh này theo các mô hình lý thuyết hiện tại.
Phát hiện này gây bất ngờ bởi nó đi ngược lại với giả thuyết rằng các tiểu Hải Vương Tinh nóng thường có bầu khí quyển thoáng đãng do nhiệt độ cao khiến các hạt mây khó tồn tại. "Chúng tôi chọn TOI-421 b vì nghĩ rằng nó sẽ không có sương mù. Nhưng điều quan sát được lại là một bầu khí quyển đầy mây nước và sương mù dày đặc" - GS Kempton chia sẻ trên trang Space.com.
Đáng chú ý, thành phần giàu hydro trong khí quyển TOI-421 b rất giống với thành phần hóa học của chính ngôi sao chủ, gợi ý rằng khí quyển của hành tinh này có thể hình thành từ cùng một nguồn vật chất. Theo GS Kempton, nếu khí tạo nên sao mẹ cũng hiện diện trong khí quyển hành tinh - chỉ trong điều kiện lạnh hơn - thì có thể xảy ra hiện tượng tương tự như những gì họ vừa quan sát.
Phát hiện này mở ra khả năng rằng các tiểu Hải Vương Tinh nóng có thể đã trải qua quá trình tiến hóa khác biệt hoàn toàn so với những hành tinh cùng loại nhưng có nhiệt độ thấp hơn. Điều này cũng khiến các nhà khoa học đặt lại câu hỏi lớn: tại sao trong Hệ Mặt Trời lại không có một hành tinh nào thuộc loại tiểu Hải Vương Tinh - trong khi chúng lại phổ biến trong vũ trụ?.
Những dữ liệu mới từ TOI-421 b không chỉ góp phần làm sáng tỏ đặc điểm khí quyển của hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời mà còn thúc đẩy việc rà soát lại các mô hình lý thuyết đang được chấp nhận rộng rãi. Đồng thời, chúng cũng củng cố vai trò không thể thay thế của kính viễn vọng James Webb trong việc khám phá những bí ẩn của vũ trụ.
* Mời quý độc giả theo dõi các chương trình đã phát sóng của Đài Truyền hình Việt Nam trên TV Online và VTVGo!