James Webb tìm thấy hành tinh nơi mây đá hình thành mỗi sáng và tan biến khi đêm về

Bầu trời buổi sáng của WASP-94A b dày đặc mây. Khi chính khối khí ấy xoay sang phía buổi tối của hành tinh, mây đã không còn. Và đó không phải mây nước hay băng. Đó là đá: magie và silic bị sức nóng làm bốc hơi rồi cô lại thành một lớp sương khoáng chất, sinh ra lúc bình minh và tan đi khi chạng vạng.

Chính sự khác biệt đó là phát hiện. Lần đầu tiên, một nhóm dùng kính viễn vọng không gian James Webb đã đọc thời tiết trên hai mặt đối nghịch của một hành tinh ngoài Hệ Mặt Trời và thấy chúng khác nhau rõ rệt. Một bán cầu dựng nên mây, bán cầu kia phá tan chúng.

WASP-94A b là một hành tinh khí khổng lồ nóng, cách Trái Đất khoảng 700 năm ánh sáng, trong chòm sao phương nam Kính Hiển Vi. Nó thuộc nhóm Sao Mộc nóng: to lớn, dạng khí và nằm gần ngôi sao của mình đến mức một năm chỉ kéo dài vài ngày Trái Đất. Mặt ban ngày vượt xa 500 độ C, đủ để giữ những nguyên tố nặng lơ lửng dưới dạng hơi. Nơi hơi này nguội đi, nó cô lại thành các hạt silicat — chất liệu của cát và đá — và chính các hạt ấy tạo nên mây.

Webb không chụp ảnh bất kỳ điều nào trong số này. Khi hành tinh đi ngang trước ngôi sao, kính viễn vọng tách lớp ánh sao lọc qua rìa bầu khí quyển, một lần ở nơi thế giới chuyển từ đêm sang ngày và một lần ở nơi chuyển từ ngày sang đêm. Rìa buổi sáng mang dấu vết của mây khoáng; rìa buổi tối trở về trong hơn. Cùng các phép đo ấy cho thấy không khí chứa lượng oxy và carbon gấp khoảng năm lần Sao Mộc, một manh mối về cách thức và nơi hành tinh hình thành.

Một phép đọc như vậy là suy luận, không phải ảnh chụp tức thời. Bản đồ mây phụ thuộc vào các mô hình khí quyển chuyển một quang phổ thành nhiệt độ, hóa học và kích thước hạt, và các mô hình khác nhau có thể bất đồng ở phần rìa. Đây chỉ là một hành tinh, quan sát qua vài lần đi ngang, và kiểu thời tiết lệch một bên này sẽ cần thêm nhiều lần nhìn nữa trước khi được coi là chắc chắn. Điều dữ liệu cho thấy rõ ràng là hai mặt không giống nhau.

Kết quả có ý nghĩa vượt ra ngoài thế giới kỳ lạ này. Gần như mọi phép đo không khí của một ngoại hành tinh đều coi nó như một quả cầu đồng nhất. WASP-94A b cho thấy giả định đó có thể che giấu một hành tinh bị chẻ thành hai nửa trái ngược, và rằng những bản đồ khí hậu đang bắt đầu được vẽ cho các thế giới khác có thể đang trộn lẫn những khí hậu chẳng mấy giống nhau.

Nhóm nghiên cứu dự định áp dụng cùng phương pháp cho các Sao Mộc nóng khác và so sánh bầu trời sáng với bầu trời tối trên nhiều hành tinh, để biết lớp mây một bên này là nét riêng của WASP-94A b hay đặc điểm chung của những thế giới quay quá gần ngôi sao của mình.

Thẻ: thiên văn học, exoplanet, James Webb Space Telescope