Proxima c được xem là một siêu Trái Đất khi có khối lượng lớn hơn hành tinh của chúng ta nhưng nhỏ hơn sao Thiên Vương và sao Hải Vương. Nó nặng ít nhất gấp 6 lần Trái Đất và hoàn thành một vòng quay xung quanh sao chủ sau 5,2 năm, theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science Advances hôm 15/1.
Đồ họa mô phỏng hệ hành tinh Proxima Centauri. Ảnh: CNN.
Khám phá được thực hiện bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, dẫn đầu bởi nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Mario Damasso từ Viện Vật lý thiên văn Quốc gia Italy. Proxima c là hành tinh thứ hai được tìm thấy quay xung quanh ngôi sao ngôi sao lùn đỏ Proxima Centauri, sau Proxima b được phát hiện vào tháng 8/2016, biến nó thành hệ hành tinh gần hệ Mặt Trời nhất.
Proxima c được khám phá bằng phương pháp vận tốc hướng tâm dựa trên lực hấp dẫn và hiệu ứng Doppler. Theo đó, một ngôi sao sẽ không hoàn toàn đứng yên mà di chuyển theo một vòng tròn nhỏ do lực hấp dẫn của các hành tinh quay quanh nó. Chuyển động này làm thay đổi bước sóng ánh sáng và màu sắc của ngôi sao. Nếu những thay đổi diễn ra theo chu kỳ, điều đó cho thấy tồn tại một hành tinh đang quay quanh ngôi sao.
Phát hiện siêu Trái Đất rất gần hệ Mặt Trời
Ngôi sao bị kéo nhẹ khi hành tinh quay quanh. Đồ họa: NASA.
Nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy những thay đổi theo chu kỳ ánh sáng của Proxima Centauri và xác định nó không liên quan dến chuyển động của Proxima b, hành tinh nhỏ hơn đáng kể so với Proxima c khi chỉ lớn hơn Trái Đất 1,3 lần và quay hết một vòng quanh ngôi sao chủ sau mỗi 11,2 ngày.
Trong khi Proxima b nằm trong vùng ở được [nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt], Proxima c không có khả năng tồn tại sự sống do nằm quá xa ngôi sao chủ. Bề mặt của hành tinh có thể bị đóng băng hoặc bị bao phủ bởi bầu khí quyển hydro-helium ngột ngạt. Tuy nhiên, do nằm rất gần Trái Đất, Proxima c mang đến cơ hội tốt để nghiên cứu một hệ hành tinh mới.
Hành tinh mới được đặt tên là Proxima d, ước tính chỉ nặng bằng 1/4 Trái Đất, khiến nó trở thành một trong những ngoại hành tinh đá nhẹ nhất từng được biết đến. Thiên thể chỉ mất 5 ngày để hoàn thành một vòng quay xung quanh sao chủ Proxima Centauri, còn được gọi là Cận Tinh. Quỹ đạo này gợi ý rằng Proxima d có nhiệt độ quá nóng để sự sống có thể tồn tại.
Cận Tinh nằm cách hệ Mặt Trời chỉ 4,2 năm ánh sáng. Ngôi sao lùn đỏ này có bán kính bằng 0,11 - 0,145 lần Mặt Trời, nhưng mật độ gấp tới 40 lần. Nó có độ sáng trung bình rất thấp, nhưng thỉnh thoảng bừng sáng do hoạt động của từ trường.
Mô phỏng hành tinh Proxima d quay quanh ngôi sao lùn đỏ Proxima Centauri. Ảnh: L. Calçada/ESO
Các nhà thiên văn học đã xác định Proxima d bằng cách sử dụng máy đo quang phổ ESPRESSO trên Kính viễn vọng Rất lớn [VLT] tại Đài thiên văn phía nam châu Âu [ESO] ở Chile. ESPRESSO tìm kiếm các hành tinh thông qua kỹ thuật vận tốc xuyên tâm, nhận biết sự dao động nhẹ trong chuyển động của một ngôi sao gây ra bởi lực hấp dẫn của một vật thể quay quanh quỹ đạo.
Trong trường hợp của Proxima d, những lực này thực sự rất nhỏ, tương ứng với một hành tinh có khối lượng thấp, theo nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Astronomy & Astrophysics hôm 10/2.
Trước Proxima d, hai hành tinh khác là Proxima b và c - lần lượt quay xung quanh Proxima Centauri trong 11 ngày và 5,2 năm - cũng được xác định bằng kỹ thuật vận tốc xuyên tâm.
"Thành tựu này vô cùng quan trọng. Nó cho thấy kỹ thuật vận tốc xuyên tâm có tiềm năng tiết lộ một quần thể hành tinh, giống như hệ hành tinh của chúng ta, hệ thống được cho là phong phú nhất trong dải Ngân Hà và có khả năng hỗ trợ sự sống trên Trái Đất", nhà khoa học Pedro Figueira tại ESO, đồng tác giả của nghiên cứu, nhấn mạnh.
"Phát hiện mới cho thấy hàng xóm gần nhất của Mặt Trời dường như chứa đầy những thế giới thú vị, đáng để khám phá và nghiên cứu thêm trong tương lai", tác giả chính Joao Faria, nhà nghiên cứu tại Viện Vật lý Thiên văn và Khoa học Không gian Bồ Đào Nha, nói thêm.
Theo Sci-News, đây sẽ là một trong những ngoại hành tinh nhỏ nhất từng được ghi nhận. Thế giới với tên Proxima Centauri d, nằm trong hệ sao lùn đỏ Proxima Centauri cách chúng ta chỉ 4,2 năm ánh sáng.
Ảnh đồ họa mô tả hành tinh mới được khám phá - Ảnh: ESO
Proxima Centauri d cũng là ngoại hành tinh sáng nhất từng được quan sát, lấp lánh như một viên kim cương vũ trụ và gần như chìm lấp vào ánh sáng của sao mẹ, bởi nó quay cực gần sao mẹ [cách 4 triệu km, 1/10 khoảng cách Mặt Trời - Sao Thủy], chỉ mất 5 ngày để hoàn tất 1 quỹ đạo.
Đó là một hành tinh đá với khối lượng chỉ khoảng 1/4 Trái Đất, đồng nghĩa với việc nó cực nhỏ.
Thông thường những hành tinh nhỏ quá gần sao mẹ như nó sẽ khó lòng được quan sát bởi bị ánh sáng của sao mẹ khỏa lấp, nhưng Proxima Centauri d là ngoại lệ bởi nó quá gần chúng ta nên dễ quan sát hơn.
Tờ Daily Mail trích lời nhà nghiên cứu João Faria từ Viện Vật lý Thiên văn và Khoa học không gian Bồ Đào Nha, tác giả chính của nghiên cứu, cho hay hành tinh mới được xác nhận vào năm 2020 khi các nhà khoa học quan sát hệ sao lùn đỏ này bằng một công cụ đo quang phổ mới là ESPRESSO, đặt trên Kính viễn vọng Very Large đặt tại Chile của Đài thiên văn Nam Âu [ESO].
Trước đó, hệ sao này nổi tiếng với Proxima Centauri b, được xác định từ năm 2016. Proxima Centauri b thuộc nhóm hành tinh "kích cỡ Trái Đất", quay trong một quỹ đạo bị "khóa" với sao mẹ, tức luôn hướng về sao mẹ với một mặt duy nhất y như cách Mặt Trăng bị khóa bởi Trái Đất.
Tuy nhiên, nó vẫn nằm trong vùng sự sống và có nhiều nghiên cứu khắp thế giới đã chỉ ra những yếu tố chứng minh Proxima Centauri b sống được, thậm chí sở hữu một nền văn minh. Các nhà khoa học kỳ vọng Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA vừa được phóng lên quỹ đạo sẽ giúp xác nhận về sự sống ở hành tinh này.