Tin Khoa học - Công nghệ quốc tế

Có thể ước tính được từ trường của một hành tinh

.

Một nhóm các nhà khoa học Nga và Áo công bố trên tạp chí Science một phương pháp mới cho phép ước tính từ trường của một hành tinh ngoại xa – hành tinh nằm ngoài hệ mặt trời và quay quanh một ngôi sao khác – hành tinh mang tên HD 209458b.

Trong hai thập kỷ qua kể từ khi phát hiện ra hành tinh đầu tiên ngoài hệ mặt trời, các nhà thiên văn đã có tiến bộ lớn trong việc nghiên cứu loại đối tượng này. Trong khi 20 năm trước, việc phát hiện ra một hành tinh mới là một sự kiện lớn đối với các nhà thiên văn thì ngày nay họ còn có thể nghiên cứu các mặt trăng, không khí, khí hậu và những đặc điểm khác của các hành tinh này tương tự như của các hành tinh trong hệ mặt trời. Đối với cả hai kiểu hành tinh thể rắn và hành tinh thể khí thì đặc tính quan trọng của chúng là từ trường và độ lớn. Trên trái đất, các đặc tính này giúp bảo vệ các sinh vật sống tránh khỏi các bức xạ nguy hiểm của vũ trụ và giúp cho loài vật sống trên trái đất có thể di chuyển.

tutruong
Các nhà khoa học giờ đây đã ước tính được giá trị mômen từ trường của hành tinh HD 209458b

Kristina Kislyakova thuộc Viện Nghiên cứu vũ trụ - Viện Hàn lâm Khoa học Áo ở Graz cùng với một nhóm các nhà vật lý quốc tế lần đầu tiên đã có thể ước tính giá trị của mômen từ và hình dạng từ quyển của một ngoại hành tinh (hành tinh 209458b HD). Trong nhóm đó có Maxim Khodachenko, một nhà nghiên cứu thuộc Phòng bức xạ và các phương pháp tính toán - Viện Vật lý hạt nhân Skobeltsyn thuộc Đại học Tổng hợp quốc gia Matxccơva (Nga).

Hành tinh HD 209458b (Osiris) được coi như một sao Mộc nóng. Nó bằng khoảng một phần ba sao Mộc. Đây là một hành tinh khổng lồ khí nóng có quỹ đạo rất gần so ngôi sao chủ HD 209458. Hành tinh HD 209458b hoàn thành một vòng quay quanh ngôi sao chủ chỉ mất 3,5 ngày. Hành tinh này đã được các nhà thiên văn học biết đến trong một thời gian dài và được nghiên cứu nhiều. Đặc biệt, đây là hành tinh đầu tiên được dò thấy bầu khí quyển. Vì vậy, đối với nhiều nhà khoa học nó đã trở thành một đối tượng mẫu cho việc phát triển các giả thuyết của mình.

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà khoa học sử dụng các quan sát của Kính viễn vọng không gian Hubble về HD 209458b trong vạch phổ Lyman-alpha hydrogen tại thời điểm chuyển dịch khi hành tinh đi qua đĩa sao. Ban đầu họ nghiên cứu sự hấp thu bức xạ sao của bầu khí quyển trên hành tinh này. Sau đó họ ước tính hình dạng đám mây khí xung quanh hành tinh, ước tính cả kích thước, hình thể của quyển từ.

Kristina Kislyakova giải thích: "Chúng tôi đã mô hình hóa việc hình thành đám mây khí hydrogen nóng xung quanh hành tinh và thấy rằng chỉ có một hình thể mô phỏng duy nhất cho phép chúng ta biểu hiện lại đúng các quan sát, và hình thể này tương ứng với giá trị cụ thể của các mômen từ và các thông số của gió sao". 

Để thực hiện việc mô phỏng chính xác hơn, các nhà khoa học tính đến nhiều yếu tố liên quan đến việc xác định sự tương tác giữa gió sao và bầu khí quyển của hành tinh như: sự trao đổi điện tích giữa gió sao và các phân tử khí quyển trung tính và sự ion hoá của chúng, các tác động trọng lực, áp lực, gia tốc bức xạ, dòng quang phổ mở rộng.

Hiện nay, các nhà khoa học tin rằng kích thước của bầu khí nguyên tử hiđrô được xác định bởi sự tương tác giữa các dòng khí đi ra từ hành tinh và các gió sao chứa proton đi vào. Giống với Trái đất, sự tương tác giữa khí quyển với gió sao của hành tinh này xảy ra trên quyển từ. Khi biết được những thông số của một đám mây khí hydro nguyên tử, người ta có thể ước tính kích thước của quyển từ qua một mô hình cụ thể.

Kristina Kislyakova giải thích thêm: "Từ quyển của hành tinh này là tương đối nhỏ, chỉ bằng 2,9 lần bán kính của hành tinh và bằng 10% mômen từ của Sao Mộc". Theo bà, các thông số đó là phù hợp với các ước tính cho hành tinh này.

Maxim Khodachenko kết luận: "Phương pháp này có thể áp dụng cho tất cả các hành tinh, bao gồm các hành tinh giống Trái đất, nếu như các hành tinh này có tồn tại một khối khí hydrogen tràn đầy năng lượng bao quanh chúng".

(Theo Sciencedaily)
Minh Tâm

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".