Máy quang phổ của ESPRESSO đã phát hiện ra những "siêu Trái Đất" trong hệ sao HD 23472. Các nhà thiên văn đã phát hiện ra rằng những hành tinh này cực kỳ hiếm. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Astronomy & Astrophysics, đã xem xét thành phần của các hành tinh nhỏ thay đổi như thế nào theo vị trí hành tinh, nhiệt độ và các thuộc tính của sao.
Lý do quan sát hệ hành tinh này là theo Susana Barros, nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Thiên văn Astrophysics e Ciências do Espaço (IAC), người đứng đầu dự án, là để xác định đặc điểm cấu tạo của các hành tinh nhỏ và nghiên cứu sự chuyển đổi giữa việc có bầu khí quyển và không có bầu không khí.
Siêu Trái Đất là khái niệm chỉ những hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời có khối lượng lớn cỡ 10 lần Trái Đất, có bề mặt đất đá và khí quyển mỏng. Các hành tinh bay quanh các ngôi sao ngoài Hệ Mặt Trời có độ sáng biểu kiến rất thấp. Các kỹ thuật quan sát hiện nay thường tìm thấy các hành tinh có khối lượng cỡ Sao Mộc.
Sự bay hơi của bầu khí quyển có thể liên quan đến sự chiếu xạ của các ngôi sao. Nhà nghiên cứu tiết lộ: "Đáng ngạc nhiên là nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng hệ thống sao này bao gồm ba siêu Trái Đất với bầu khí quyển đáng kể và hai siêu Sao Thủy, là những hành tinh gần với ngôi sao nhất".
HD 23472 có 5 ngoại hành tinh, 3 trong số đó có khối lượng nhỏ hơn khối lượng của Trái Đất. Năm hành tinh được phát hiện nằm trong số những hành tinh ngoài hành tinh nhẹ nhất từng được phát hiện bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận vận tốc xuyên tâm. Cách tiếp cận này có thể phát hiện những dao động nhỏ trong vận tốc của một ngôi sao được tạo ra bởi các hành tinh quay quanh.
Xung quanh một ngôi sao lùn màu cam, cách Trái Đất 130 năm ánh sáng, các nhà thiên văn đã phát hiện ra một kho báu bất ngờ. Cụ thể, trong khi quan sát hệ sao HD 23472 bằng máy quang phổ ESPRESSO (Đài quan sát Nam Âu - ESO), một nhóm các nhà khoa học thuộc Viện Instituto de Astrofisica e Ciencias do Espaco ở Bồ Đào Nha dẫn đầu, đã tìm thấy 3 siêu Trái Đất và 2 siêu Sao Thủy (super Mercury) tồn tại trong cùng một hệ thống sao có tên HD 23472.
Độ chính xác cao cho phép phát hiện được cung cấp bởi ESPRESSO, một máy quang phổ nằm trên VLT tại Đài quan sát Nam Châu Âu (ESO) ở Chile. Siêu Trái Đất và siêu Sao Thủy là những ngôi sao có khối lượng cao hơn Trái Đất và Sao Thủy về mặt thành phần. Điểm khác biệt chính giữa chúng là các loại siêu Sao Thủy chứa nhiều sắt hơn. Dạng ngoại hành tinh này cực kỳ hiếm.
Nhóm nghiên cứu đã xử lý tất cả các con số và đặc trưng cho hệ thống sao này và gọi tên từng hành tinh, từ gần ngôi sao HD 23472 nhất đến xa nhất:
- HD 23472 d có chu kỳ quỹ đạo quanh ngôi sao HD 23472 là 3,98 ngày; bán kính gấp 0,75 lần Trái Đất và khối lượng gấp 0,54 lần Trái Đất.
- HD 23472 e, khám phá gần đây nhất, có chu kỳ quỹ đạo quanh ngôi sao HD 23472 là 7,9 ngày; gấp 0,82 bán kính Trái Đất và gấp 0,76 khối lượng Trái Đất.
- HD 23472 f có chu kỳ quỹ đạo quanh ngôi sao HD 23472 là 12,16 ngày; gấp 1,13 bán kính Trái Đất và gấp 0,64 khối lượng Trái Đất.
- HD 23472 b có chu kỳ quỹ đạo quanh ngôi sao HD 23472 là 17,67 ngày; gấp 2,01 bán kính Trái Đất và gấp 8,42 khối lượng Trái Đất.
- HD 23472 c có chu kỳ quỹ đạo quanh ngôi sao HD 23472 là là 29,8 ngày; gấp 1,85 khối lượng Trái Đất và gấp 3,37 bán kính Trái Đất.
Trên thực tế, chỉ có tám loại được biết đến, bao gồm cả hai loài mới được phát hiện gần đây. Chúng ta không biết tại sao Sao Thủy có lõi lớn hơn và nặng hơn Trái Đất và các hành tinh khác trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.
Loại ngoại hành tinh này (siêu sao Thủy) vẫn còn rất hiếm vì chúng rất khó phát hiện - tính cả 2 hành tinh vừa tìm thấy này, thì cho đến nay giới thiên văn học mới chỉ quan sát được tổng 8 ngoại hành tinh siêu sao Thủy.
Lớp phủ của Sao Thủy có thể đã bị mất đi do một va chạm lớn, hoặc vì Sao Thủy là hành tinh nóng nhất trong Hệ Mặt Trời, nhiệt độ cao của nó có thể đã làm tan chảy một số lớp phủ của nó. Để hiểu được sự phát triển của các vật thể như vậy, cần phải xác định vị trí các hành tinh dày đặc khác giống như Sao Thủy quay quanh các ngôi sao khác.
Điều đáng chú ý là việc phát hiện ra hai siêu Sao Thủy trong cùng một hệ hành tinh, thay vì chỉ một, điều này đã vẽ nên một bức tranh rõ ràng cho các nhà khoa học. "Lần đầu tiên chúng tôi xác định được một hệ thống có hai siêu Sao Thủy nhờ vào việc sử dụng máy quang phổ ESPRESSO. Điều này giúp chúng tôi hiểu cách các hành tinh này phát triển", Alejandro Suárez, một nhà nghiên cứu IAC và đồng tác giả của công trình này cho biết.
Siêu Sao Thủy là những hành tinh có cùng thành phần với Sao Thủy của chúng ta, nhưng lớn hơn và đặc hơn. Để nắm bắt được những ngoại hành tinh siêu hiếm này, hãy nhìn vào Sao Thủy của chính chúng ta.
"Ý tưởng về một vụ va chạm lớn tạo ra siêu Sao Thủy vốn đã cực kỳ viển vông; hai vụ va chạm khổng lồ trong cùng một hệ thống sao dường như cực kỳ khó xảy ra". Theo đồng tác giả và nhà nghiên cứu IAC, Jonay González, cần phải có thêm đặc điểm cấu tạo của hành tinh để hiểu được cách thức hai siêu Sao Thủy này phát triển.
Lần đầu tiên, các nhà khoa học sẽ có thể kiểm tra thành phần bề mặt hoặc sự tồn tại của một bầu khí quyển giả định bằng Kính viễn vọng Cực lớn (ELT) và máy quang phổ độ phân giải cao ANDES thế hệ đầu tiên của nó. Mục tiêu cuối cùng của nhóm là khám phá những hành tinh khác giống như Trái Đất.
Các nhà khoa học có thể hiểu rõ hơn về nguồn gốc và sự tiến hóa của các hệ hành tinh nhờ sự hiện diện của bầu khí quyển. Nó cũng có thể xác định liệu một hành tinh có thể sinh sống được hay không. Barros nói: "Chúng tôi muốn tiếp tục loại hình điều tra này đối với những hành tinh có chu kỳ dài hơn với nhiệt độ thích hợp hơn".
Tham khảo: Grunge; ESA; NASA