Liệu có hành tinh nào khác có môi trường tương tự như chúng ta không? Nhờ sự tiến bộ của công nghệ thiên văn, giờ đây chúng ta biết rằng có hàng ngàn hành tinh quay quanh các ngôi sao xa xôi. Một nghiên cứu mới cho thấy một số ngoại hành tinh trong vũ trụ có...helibầu khí quyển phong phú. Lý do cho kích thước không đồng đều của các hành tinh trong hệ mặt trời có liên quan đếnhelinội dung. Khám phá này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự tiến hóa của hành tinh.

Bí ẩn về độ lệch kích thước của các hành tinh ngoài hệ mặt trời

Phải đến năm 1992, ngoại hành tinh đầu tiên mới được phát hiện. Lý do khiến việc tìm kiếm các hành tinh bên ngoài hệ Mặt Trời mất nhiều thời gian như vậy là do chúng bị ánh sáng từ các ngôi sao che khuất. Do đó, các nhà thiên văn học đã nghĩ ra một phương pháp thông minh để tìm kiếm ngoại hành tinh. Phương pháp này kiểm tra sự mờ đi của đường thời gian trước khi hành tinh đi qua ngôi sao của nó. Bằng cách này, giờ đây chúng ta biết rằng các hành tinh tồn tại phổ biến ngay cả bên ngoài hệ Mặt Trời. Ít nhất một nửa số ngôi sao giống Mặt Trời có ít nhất một hành tinh có kích thước trải dài từ Trái Đất đến Sao Hải Vương. Những hành tinh này được cho là có khí quyển "hydro" và "heli", được thu thập từ khí và bụi xung quanh các ngôi sao khi mới hình thành.

Tuy nhiên, điều kỳ lạ là kích thước của các ngoại hành tinh lại khác nhau giữa hai nhóm. Một nhóm lớn hơn Trái Đất khoảng 1,5 lần, và nhóm kia lớn hơn Trái Đất hơn gấp đôi. Và vì lý do nào đó, hầu như không có gì nằm giữa hai nhóm này. Độ lệch biên độ này được gọi là "thung lũng bán kính". Việc giải quyết bí ẩn này được cho là sẽ giúp chúng ta hiểu được sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh này.

Mối quan hệ giữahelivà độ lệch kích thước của các hành tinh ngoài hệ mặt trời

Một giả thuyết cho rằng độ lệch kích thước (thung lũng) của các hành tinh ngoài hệ mặt trời có liên quan đến bầu khí quyển của hành tinh. Các ngôi sao là những nơi cực kỳ khắc nghiệt, nơi các hành tinh liên tục bị bắn phá bởi tia X và tia cực tím. Người ta tin rằng điều này đã làm bong tróc bầu khí quyển, chỉ còn lại một lõi đá nhỏ. Do đó, Isaac Muskie, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học Michigan, và Leslie Rogers, một nhà vật lý thiên văn tại Đại học Chicago, đã quyết định nghiên cứu hiện tượng bong tróc khí quyển hành tinh, được gọi là "tiêu tán khí quyển".

Để hiểu tác động của nhiệt và bức xạ lên bầu khí quyển Trái Đất, họ đã sử dụng dữ liệu hành tinh và các định luật vật lý để tạo ra một mô hình và chạy 70.000 phép mô phỏng. Họ phát hiện ra rằng, hàng tỷ năm sau khi các hành tinh hình thành, hydro với khối lượng nguyên tử nhỏ hơn sẽ biến mất trước khi...heli. Hơn 40% khối lượng khí quyển của Trái Đất có thể bao gồmheli.

Hiểu được sự hình thành và tiến hóa của các hành tinh là manh mối để khám phá sự sống ngoài trái đất

Để hiểu tác động của nhiệt và bức xạ lên bầu khí quyển Trái Đất, họ đã sử dụng dữ liệu hành tinh và các định luật vật lý để tạo ra một mô hình và chạy 70.000 phép mô phỏng. Họ phát hiện ra rằng, hàng tỷ năm sau khi các hành tinh hình thành, hydro với khối lượng nguyên tử nhỏ hơn sẽ biến mất trước khi...heli. Hơn 40% khối lượng khí quyển của Trái Đất có thể bao gồmheli.

Mặt khác, các hành tinh vẫn chứa hydro vàhelicó bầu khí quyển đang giãn nở. Do đó, nếu bầu khí quyển vẫn còn tồn tại, người ta cho rằng đó sẽ là một nhóm lớn các hành tinh. Tất cả những hành tinh này đều có thể nóng, chịu bức xạ mạnh và có bầu khí quyển áp suất cao. Do đó, việc phát hiện ra sự sống dường như là điều không tưởng. Tuy nhiên, việc hiểu được quá trình hình thành hành tinh sẽ cho phép chúng ta dự đoán chính xác hơn về sự tồn tại của các hành tinh và hình dạng của chúng. Nó cũng có thể được sử dụng để tìm kiếm các ngoại hành tinh đang nuôi dưỡng sự sống.