Lần đầu tiên quan sát trực tiếp CO2 trong khí quyển ngoại hành tinh

Một bước tiến mang tính đột phá trong việc khám phá vũ trụ đã được thực hiện thông qua Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST). Lần đầu tiên, các nhà khoa học đã có thể quan sát trực tiếp được sự hiện diện của khí carbon dioxide (CO2) trong bầu khí quyển của các hành tinh nằm ngoài hệ Mặt Trời của chúng ta. Phát hiện này không chỉ mở ra những hiểu biết mới về sự hình thành hành tinh, mà còn là bước tiến quan trọng trong hành trình tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí The Astrophysical Journal tập trung vào hệ sao HR 8799, cách Trái Đất 130 năm ánh sáng và chỉ mới 30 triệu năm tuổi. Nhóm nghiên cứu do Mỹ dẫn đầu đã sử dụng Kính viễn vọng không gian James Webb để phát hiện trực tiếp CO2 trong bầu khí quyển của cả 4 hành tinh đã biết trong hệ sao này.

Để thực hiện điều này, các nhà khoa học đã sử dụng thiết bị coronagraph của Kính viễn vọng James Webb, có khả năng chặn ánh sáng chói lóa từ các ngôi sao, giúp quan sát rõ hơn các hành tinh quay quanh chúng. "Giống như việc bạn dùng ngón tay cái che Mặt Trời khi nhìn lên bầu trời," nhà vật lý thiên văn William Balmer tại Đại học Johns Hopkins ví von.

Thông thường, Kính thiên văn James Webb chỉ phát hiện các ngoại hành tinh bằng cách nhìn thoáng qua chúng khi chúng đi ngang qua phía trước ngôi sao chủ. “Phương pháp quá cảnh" này là cách James Webb gián tiếp phát hiện ra CO2 trong bầu khí quyển của hành tinh khí khổng lồ WASP-39 vào năm 2022. Tuy nhiên, với phát hiện mới nhất, thay vì chỉ phát hiện ánh sáng mà hành tinh phản chiếu từ sao chủ của nó, các nhà khoa học lần này đã quan sát được ánh sáng phát ra từ chính hành tinh đó, giúp việc nghiên cứu trở nên chính xác hơn.

CO2 là thành phần thiết yếu cho sự sống trên Trái Đất, do đó việc phát hiện CO2 trên các hành tinh khác là bước tiến quan trọng trong việc tìm kiếm sự sống ngoài hành tinh. Ngoài ra, sự hiện diện của CO2 còn giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về quá trình hình thành hành tinh. Theo các nhà khoa học, CO2 ngưng tụ thành các hạt băng nhỏ trong không gian lạnh lẽo, và sự hiện diện của nó cho thấy các hành tinh này có thể đã hình thành từ sự tập hợp của các hạt băng, tương tự như cách Sao Mộc và Sao Thổ hình thành trong hệ Mặt Trời của chúng ta. Do đó, phát hiện mới này là "bằng chứng quan trọng" cho thấy các hành tinh xa xôi có thể hình thành theo cách tương tự như các hành tinh trong Hệ Mặt Trời của chúng ta.

Hiện nay, các nhà thiên văn học đã phát hiện gần 6.000 ngoại hành tinh, hầu hết đều là hành tinh khí khổng lồ và chưa có hành tinh nào được biết là có thể sinh sống được. Bước tiếp theo trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái Đất là tập trung vào các hành tinh có kích thước tương tự Trái Đất. Kính viễn vọng không gian Nancy Grace Roman của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA), dự kiến phóng lên vũ trụ vào năm 2027, sẽ sử dụng coronagraph để thực hiện nhiệm vụ này.