Nghiên cứu của Cornell xác định 45 ngoại hành tinh đá có cơ hội sinh sống cao nhất
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell, Hoa Kỳ, đã công bố một nghiên cứu xác định 45 ngoại hành tinh đá nằm trong vùng có thể ở được của các ngôi sao của chúng, khu vực có điều kiện có thể cho phép tồn tại nước lỏng trên bề mặt. Công trình sử dụng dữ liệu gần đây từ sứ mệnh Gaia của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Kho lưu trữ ngoại hành tinh của NASA để tinh chỉnh các tiêu chí về khả năng sinh sống. Phân tích xem xét hơn 6.000 ngoại hành tinh đã biết và ưu tiên các thế giới có đặc điểm tương tự Trái đất về mặt tiếp nhận năng lượng sao.
Khái niệm vùng có thể ở được đã tồn tại từ những năm 1970 và dùng làm tài liệu tham khảo để tìm kiếm các hành tinh nhận được lượng năng lượng tương tự như những gì Trái đất thu được từ Mặt trời, giữa các giới hạn quan sát được trên Sao Kim và Sao Hỏa trong Hệ Mặt trời. Cách tiếp cận này giúp hiểu được những điểm mà khả năng sinh sống bị mất do thừa hoặc thiếu nhiệt. Các tác giả nhấn mạnh rằng những quan sát trong tương lai về những ứng cử viên này có thể làm rõ giới hạn chính xác của khả năng sinh sống.
Các hành tinh nổi bật trong bảng xếp hạng
Một số ngoại hành tinh nổi bật trong danh sách nhận được lượng ánh sáng sao gần bằng Trái đất. Trong số đó có TRAPPIST-1 d, e, f và g, nằm cách chúng ta khoảng 40 năm ánh sáng. Những thế giới này quay quanh một ngôi sao lùn đỏ cực lạnh và có những điều kiện thuận lợi cho khả năng tồn tại nước ở dạng lỏng, tùy thuộc vào bầu khí quyển.
LHS 1140 b, cách chúng ta khoảng 48 năm ánh sáng, cũng là một trong những ứng cử viên hàng đầu do thành phần đá và vị trí của nó trong vùng có thể ở được. Các hành tinh khác được Kính viễn vọng Không gian Kepler phát hiện, chẳng hạn như Kepler-1652 b, Kepler-442 b và Kepler-1544 b, nhận năng lượng sao theo cách tương tự như năng lượng trên mặt đất, khiến chúng trở thành mục tiêu ưu tiên cho các nghiên cứu bổ sung.
Giới hạn các tiêu chí phân tích và sàng lọc
Các nhà khoa học đã đánh giá các thông số như khả năng nhận nhiệt từ ngôi sao chủ, sự hiện diện tiềm năng của bầu khí quyển và mức độ lệch tâm quỹ đạo. Những yếu tố này cho phép chúng ta xác định các vùng có thể ở được chính xác hơn, thay đổi tùy thuộc vào loại sao, ảnh hưởng đến sự nóng lên của hành tinh bằng bức xạ ở các bước sóng khác nhau.
Một vùng hạn chế hơn, được gọi là vùng có thể ở được 3D, được xem xét để ước tính thận trọng về giới hạn nhiệt mà một hành tinh có thể chịu được trước khi mất đi các điều kiện có thể ở được. Trong danh mục này, 24 ngoại hành tinh đã được xác định, bổ sung vào danh sách chính gồm 45 thế giới.
Ứng dụng cho các quan sát trong tương lai
Danh sách được tạo ra đóng vai trò là hướng dẫn cho các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn đang hoạt động, chẳng hạn như James Webb, có khả năng phân tích bầu khí quyển của các ngoại hành tinh xa xôi. Các thiết bị trong tương lai, bao gồm Kính viễn vọng Không gian La Mã Nancy Grace, dự kiến phóng vào năm 2027 và Kính viễn vọng Cực lớn, với những quan sát đầu tiên vào năm 2029, sẽ có thể kiểm tra chi tiết những ứng cử viên này.
Danh mục này giúp hướng các nguồn lực quan sát đến các thế giới có nhiều khả năng có dấu hiệu có thể sinh sống được nhất. Các nghiên cứu tiếp theo có thể xác nhận hoặc bác bỏ sự hiện diện của nước hoặc các chỉ số sinh học khác trên các hành tinh này.
So sánh với Hệ mặt trời làm tài liệu tham khảo
Hệ Mặt trời tiếp tục đóng vai trò là hình mẫu cho những phân tích này, với Trái đất là ví dụ về một hành tinh có thể sinh sống được và Sao Kim và Sao Hỏa minh họa những thái cực mà sự sống, như đã biết, không thể duy trì được. Sự so sánh này cho phép bạn hiệu chỉnh các mô hình cho các ngoại hành tinh và điều chỉnh ranh giới vùng có thể ở được dựa trên dữ liệu quan sát thực tế.
Các tác giả nhấn mạnh rằng những quan sát mới là cần thiết để nâng cao hiểu biết về mức năng lượng dư thừa hoặc không đủ để duy trì các điều kiện ổn định. Sự cải tiến tiến bộ này làm tăng hiệu quả trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.
Sơ đồ và thể hiện trực quan các giới hạn
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các sơ đồ cho thấy giới hạn của vùng có thể ở được tùy thuộc vào loại sao, định vị các ngoại hành tinh đá đã được xác định. Những biểu diễn trực quan này giúp dễ hiểu hơn về mức độ ảnh hưởng của các ngôi sao khác nhau đến khả năng sinh sống của các hành tinh quay quanh chúng.
Các hình minh họa nêu bật những khác biệt về ranh giới tùy thuộc vào màu sắc và kích thước của ngôi sao, với các thế giới đá được vẽ để minh họa vị trí tương đối của chúng. Công cụ này hỗ trợ ưu tiên các mục tiêu cho kính thiên văn tiên tiến.
