Bí ẩn hành tinh sưng húp giữa chòm sao Xử Nữ

Hành tinh kẹo bông WASP-107b - Ảnh đồ họa: TRƯỜNG NGHỆ THUẬT LUCA/NASA/ESA

Sở dĩ WASP-107b sở hữu các biệt danh lạ lùng nói trên vì nó như được làm từ bông gòn.

Theo cơ sở dữ liệu ngoại hành tinh của NASA, các nghiên cứu cho thấy thế giới kỳ lạ này chỉ có mật độ khoảng 0,19 - 0,202 g/cm3, còn mật độ của Trái Đất là 5,51 g/cm3.

WASP-107b có bán kính chỉ nhỏ hơn Sao Mộc một chút - bằng 0,94 lần bán kính Sao Mộc. Tuy nhiên, nó chỉ nặng hơn Trái Đất khoảng 30 lần. Sao Mộc - dù là một hành tinh khí có mật độ thấp hơn dạng hành tinh đá - vẫn nặng hơn Trái Đất 318 lần.

Các mô hình hình thành hành tinh trước đó không thể lý giải bằng cách nào mà một hành tinh to nhưng cực nhẹ như thế có thể ra đời.

Nhóm nghiên cứu đẫn dầu bởi nhà vật lý David K. Sing từ Đại học Johns Hopkins (Mỹ) đã giải mã được bí ẩn này trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature.

Dựa trên bán kính, khối lượng, tuổi và nhiệt độ bên trong giả định, họ tin rằng WASP-107b có lõi đá rất nhỏ được bao quanh bởi một khối lượng lớn hydro và heli.

Nhưng thật khó hiểu làm thế nào một lõi nhỏ như vậy có thể hút được nhiều khí đến vậy. Còn nếu lõi lớn thì khi hành tinh nguội dần đi, bầu khí quyển của nó lẽ ra phải bị co lại.

Kết hợp các quan sát từ Camera cận hồng ngoại (NIRCam) và Thiết bị hồng ngoại trung bình (MIRI) của James Webb và Camera trường rộng 3 (WFC3) của Hubble, 2 kính viễn vọng không gian mạnh nhất hiện tại, họ đã đo được hàm lượng của vô số phân tử trong bầu khí quyển WASP-107b.

Các phân tử này bao gồm hơi nước, methane, carbon dioxide, carbon monoxide, sulfur dioxide và amoniac.

Cả hai quang phổ từ Hubble và James Webb đều cho thấy sự thiếu hụt khí methane đáng ngạc nhiên trong bầu khí quyển của WASP-107b: Một phần ngàn lượng dự kiến dựa trên nhiệt độ của nó là 500 độ C.