Phát hiện này giúp xóa tan lớp "sương mù" đã cản trở việc nghiên cứu khí quyển các ngoại hành tinh suốt nhiều thập niên, đồng thời mang lại bức tranh chính xác nhất từ trước đến nay về thành phần hóa học của một thế giới xa xôi, theo báo India Today ngày 25-5.

Nghiên cứu, công bố trên tạp chí Science, tập trung vào hành tinh WASP-94A b cách Trái đất gần 700 năm ánh sáng.

Nửa bên mây dày đặc, nửa bên trời quang

Đây là một "Hot Jupiter" - nhóm hành tinh khí khổng lồ có kích thước tương tự sao Mộc nhưng quay cực gần ngôi sao chủ, khiến nhiệt độ bề mặt tăng lên mức thiêu đốt.

Các hành tinh kiểu này từ lâu gây khó khăn cho giới khoa học vì bầu khí quyển luôn bị che phủ bởi những lớp mây dày đặc, khiến việc xác định thành phần hóa học trở nên thiếu chính xác.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Johns Hopkins (Mỹ) đã sử dụng kính James Webb để theo dõi WASP-94A b khi hành tinh này đi ngang qua phía trước ngôi sao chủ. Nhờ ánh sáng sao xuyên qua khí quyển hành tinh, các nhà khoa học đã có thể phân tích những chất tồn tại bên trong.

Điểm đột phá của nghiên cứu nằm ở phương pháp quan sát mới. Thay vì gộp dữ liệu toàn bộ hành tinh như trước, nhóm tách riêng phần "buổi sáng" và "buổi tối" của WASP-94A b.

Kết quả cho thấy sự khác biệt rất rõ rệt: phía buổi sáng bị bao phủ bởi những đám mây chứa magie silicat - một loại khoáng chất đá phổ biến, trong khi phía buổi tối lại gần như quang đãng.

Các giả thuyết

Các nhà khoa học cho rằng hiện tượng này có thể bắt nguồn từ những cơn gió cực mạnh trong khí quyển. Chúng cuốn mây từ vùng đêm mát hơn sang phía ngày nóng bỏng rồi kéo chìm xuống sâu bên trong hành tinh.

Một giả thuyết khác cho rằng các đám mây đơn giản bị bốc hơi dưới nền nhiệt vượt quá 1.000 độ C, tương tự hiện tượng sương mù tan biến vào buổi sáng trên Trái đất nhưng ở quy mô khắc nghiệt hơn nhiều.

Chính nhờ vùng khí quyển quang mây ở phía buổi tối mà kính James Webb có thể "nhìn xuyên" sâu hơn và đo đạc thành phần hóa học chính xác hơn trước.

Các dữ liệu cũ từ kính viễn vọng không gian Hubble từng cho thấy WASP-94A b chứa lượng oxy và carbon cao gấp hàng trăm lần sao Mộc.

Tuy nhiên khi tách riêng ảnh hưởng của mây bằng dữ liệu mới, con số này giảm xuống chỉ còn khoảng gấp 5 lần, phù hợp hơn nhiều với các mô hình hình thành hành tinh hiện nay.

Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn phát hiện chu kỳ mây tương tự trên hai Hot Jupiter khác là WASP-39 b và WASP-17 b.

Theo các nhà thiên văn học, phát hiện mới không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cách vận hành của khí quyển ngoại hành tinh mà còn mở đường cho việc nghiên cứu những thế giới xa hơn, thậm chí có khả năng tồn tại sự sống trong tương lai.

Khoa học tranh cãi về 'dấu hiệu sự sống' trên ngoại hành tinh K2-18b

Chỉ vài ngày sau công bố về phát hiện dấu hiệu sự sống ngoài hành tinh, các nhà khoa học bày tỏ hoài nghi rằng không có người ngoài hành tinh nào cả, đó có thể chỉ là nhiễu thống kê.