Phát hiện một hành tinh ngoài hệ mặt trời cỡ trái đất

Đến nay, có hơn 490 hành tinh ngoài hệ mặt trời đã được xác nhận. Phần lớn là những hành tinh khí khổng lồ giống như Mộc tinh, nhưng chúng kì lạ hơn nhiều vì nhiều hành tinh quay gần ngôi sao của chúng và nóng hơn Mộc tinh rất nhiều (một số còn quay quanh ngôi sao của chúng ở gần hơn cự li từ Thủy tinh đến Mặt trời).

Ảnh minh họa hệ hành tinh ngoài hệ mặt trời quay xung quanh ngôi sao Kepler-9. Các nhà thiên văn đã phát hiện ra một hành tinh cỡ trái đất trong hệ này. Ảnh: NASA, Kepler, T. Pyle

Dữ liệu mới có tính cách mạng đối với các nhà thiên văn đang cố gắng tìm hiểu hệ mặt trời và các hành tinh của nó đã phát triển như thế nào, nay với hàng trăm mẫu để mà phân tích thay vì chỉ một mẫu (hành tinh của chúng ta). Khi các kĩ thuật tìm kiếm được cải tiến và trau chuốt, các nhà khoa học sục sạo tìm các hành tinh giống trái đất: những hành tinh có khối lượng và kích cỡ ngang như Trái đất, và nằm cách ngôi sao chủ của chúng một cự li sao cho nước ở thể lỏng (cái gọi là “vùng ở được”, vì nước lỏng là thiết yếu cho sự sống như trước nay chúng ta biết).

Phi thuyền Kepler đã được phóng lên hồi tháng 3/2009 để nghiên cứu các hành tinh ngoài hệ mặt trời. Một trong những mục tiêu chính của nó là dò tìm các hành tinh kiểu địa cầu trong những vùng ở được. Kể từ khi phóng lên, nó đã săm soi hơn 150.000 ngôi sao, tìm kiếm những dấu hiệu lu mờ đi cho thấy một hành tinh đã đi ngang qua phía trước ngôi sao (sự đi qua), do đó chặn mất một phần ánh sáng sao không đến được Trái đất. Tất nhiên, có nhiều hiệu ứng khác có thể đồng thời làm lu mờ ánh sáng của một ngôi sao, thí dụ như các vết đen. Ngoài ra, việc mô phỏng các tính chất của hành tinh (khối lượng, bán kính quỹ đạo) thật phức tạp bởi sự có mặt của nhiều hành tinh, và khi nào thì một hành tinh là có khả năng cao hơn những yếu tố khác. Tuy nhiên, cho đến nay, các nỗ lực dò tìm và mô phỏng đã đơm hoa kết trái, mặc dù không có đội khoa học nào, đội Kepler hay bất kì đội nào khác, báo cáo đã tìm thấy một hành tinh giống trái đất.

Tuy nhiên, việc săn lùng những trái đất khác đang tiến triển tốt đẹp. Viết trên số ra mới nhất của tạp chí Science, một đội gồm 12 nhà thiên văn CfA, đứng đầu là Matt Holman, cùng với một nhóm đông đảo đồng nghiệp, tường thuật việc sử dụng kính thiên văn Kepler khám phá ra một hành tinh ngoài hệ mặt trời cỡ trái đất. Họ đã phân tích thận trọng chuyển động quỹ đạo của hai hành tinh ngoài hệ mặt trời cỡ Thổ tinh nằm trong một hệ gọi là Kepler-9, và nhận thấy bằng cách tính toán kĩ lưỡng chuyển động của chúng, họ có thể trừ ra các tác dụng của chúng để săn tìm những sự lu mờ đi còn nhỏ hơn nữa, nhỏ bằng 0,02% cường độ ánh sáng sao.

Họ tường thuật việc tìm ra một hành tinh có kích cỡ chỉ khoảng 1,5 bán kính trái đất, khiến nó là một trong những hành tinh ngoài hệ mặt trời nhỏ nhất từng được biết đến. Tuy nhiên, hành tinh này quay một vòng xung quanh ngôi sao của nó (một “năm” của nó) chỉ mất 1,5924 ngày, vì thế nó ở rất gần ngôi sao của nó, nóng và hoàn toàn không giống trái đất. Tuy nhiên, nó tiêu biểu cho một bước phát triển quan trọng hướng đến tìm kiếm những hành tinh nhỏ. Không giống như những khám phá khác mới đây (như việc khám phá ra một hành tinh ở trong vùng ở được, nhưng lớn hơn Trái đất nhiều lần), hành tinh mới này đủ nhỏ để người ta tăng thêm kì vọng và hứng thú cho việc sớm tìm ra những trái đất khác ngoài hệ mặt trời.

Nguồn: Trung tâm Thiên văn Vật lí Harvard-Smithsonian, PhysOrg.com