Nhờ kính thiên văn James Webb, các nhà khoa học phát hiện một ngoại hành tinh xa xôi sở hữu bầu khí quyển chứa muội than và kim cương – hiện tượng chưa từng được ghi nhận. Phát hiện này khiến giới nghiên cứu bối rối và đặt ra nhiều câu hỏi mới về sự hình thành khí quyển hành tinh.

Ngoại hành tinh PSR J2322-2650b và quỹ đạo khác thường quanh sao xung

Các nhà khoa học vừa công bố phát hiện PSR J2322-2650b, một ngoại hành tinh có kích thước xấp xỉ sao Mộc, nằm cách Trái Đất khoảng 750 năm ánh sáng. Dữ liệu quan sát thu được từ kính thiên văn không gian James Webb cho thấy đây là một trong những hành tinh có môi trường cực đoan nhất từng được phát hiện.

Khác với phần lớn các hành tinh đã biết, PSR J2322-2650b không quay quanh một ngôi sao bình thường mà chuyển động quanh một sao xung (pulsar) – phần lõi siêu đặc còn lại sau vụ nổ siêu tân tinh. Sao xung này có khối lượng tương đương Mặt Trời nhưng kích thước chỉ bằng một thành phố, quay với tốc độ cực nhanh và phát ra bức xạ mạnh, được ví như “ngọn hải đăng của vũ trụ”.

Hành tinh nằm ở khoảng cách chỉ 1,6 triệu km so với sao xung, tức chưa bằng 1/100 khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời, khiến PSR J2322-2650b chỉ cần 7,8 giờ để hoàn thành một vòng quỹ đạo.

Hành tinh bị kéo giãn do lực hấp dẫn khổng lồ

Việc nằm quá gần sao xung khiến PSR J2322-2650b chịu tác động từ lực hấp dẫn cực mạnh. Các nhà khoa học cho biết lực kéo này đã làm hành tinh bị biến dạng rõ rệt, không còn giữ được hình cầu tròn trịa như các hành tinh thông thường.

Thay vào đó, PSR J2322-2650b có hình dạng kéo dài, méo mó, được mô tả giống một trái chanh. Hiện tượng này phản ánh môi trường vật lý vô cùng khắc nghiệt xung quanh sao xung, nơi lực hấp dẫn và bức xạ mạnh có thể làm thay đổi cấu trúc của cả một hành tinh khí khổng lồ.

Điều khiến giới khoa học đặc biệt bất ngờ nằm ở bầu khí quyển của PSR J2322-2650b. Thay vì chứa hydro, mêtan, nước hay CO₂ như nhiều hành tinh khác, khí quyển của hành tinh này chủ yếu gồm heli và carbon.

Quan sát cho thấy ở các tầng khí quyển phía trên tồn tại những đám mây muội than, trong khi ở sâu hơn, dưới áp suất cực lớn, carbon đã kết tinh thành kim cương. Đây là dạng khí quyển hoàn toàn mới, chưa từng được ghi nhận trong nghiên cứu về ngoại hành tinh.

“Chúng tôi chưa từng thấy một loại khí quyển hành tinh nào như thế này”, Michael Zhang, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về khí quyển ngoại hành tinh tại Đại học Chicago (Mỹ), cho biết. Theo các nhà khoa học, sự tồn tại của các hợp chất carbon trong điều kiện nhiệt độ cao gần sao xung là điều rất khó lý giải.

Roger Romani, nhà khoa học thuộc Viện Vật lý Lý thuyết Kavli (Đại học California, Mỹ), nhận định phát hiện này cho thấy con người vẫn chưa hiểu hết về vũ trụ. “Đây là một câu đố khoa học hấp dẫn và là minh chứng rằng vũ trụ vẫn chứa đựng vô số điều kỳ lạ vượt ngoài trí tưởng tượng của chúng ta”, ông nói.

Theo: Dân trí