Vũ trụ rất đa dạng và trong đó có các thiên hà, ngôi sao, hành tinh và nhiều vật thể khác nhau. Và tất cả họ đều có độ tuổi khác nhau, giống như con người. Ví dụ, tuổi của Hệ Mặt trời, Mặt trời và tất cả các hành tinh đều như nhau - khoảng 4,5 tỷ năm, vì chúng được hình thành cùng lúc từ cùng một đám mây khí và bụi. Nhưng hành tinh lâu đời nhất được biết đến là gì? Rốt cuộc, có lẽ có những cái cũ hơn.
Gặp gỡ Methuselah - hành tinh cổ xưa nhất
Hàng ngàn ngoại hành tinh hiện đã được biết đến, nằm xung quanh nhiều ngôi sao khác nhau. Và trong số đó có một cái rất cổ, thậm chí theo tiêu chuẩn vũ trụ. Tên của người sống trăm tuổi này là Methuselah, hay PSR B1620-26b.
Hành tinh này nằm trong chòm sao Bọ Cạp, cách xa chúng ta một cách không thể tưởng tượng được - cách chúng ta 12.400 năm ánh sáng. Methuselah là một hành tinh khổng lồ. Khối lượng của nó gấp 2,5 lần khối lượng, nhưng về kích thước thì nhỏ hơn một chút.
Điều thú vị là nó nằm trong cụm sao cầu nổi tiếng M4. Tất cả các ngôi sao trong cụm này đều hình thành cùng một lúc, khoảng 12,7 tỷ năm trước, nên tuổi của hành tinh này là như nhau. Hành tinh Methuselah già hơn Trái đất của chúng ta ba lần! Và nó xuất hiện khi bản thân Vũ trụ vẫn còn rất trẻ!
Đây là hình dáng của hành tinh cổ xưa nhất Methuselah trong chương trình Space Engine.Sau đó, có lẽ, một ngôi sao nào đó vừa xuất hiện, tồn tại hết cuộc đời của nó, phát nổ và sau hàng tỷ năm nữa, Hệ Mặt trời bắt đầu hình thành từ một đám mây khí. Và hành tinh Methuselah lúc đó đã già rồi!
Điều tò mò hơn nữa là hệ thống mà hành tinh cổ xưa nhất mà chúng ta biết đến này “sống”. Thực tế là đây là một hệ thống kép, một trong những ngôi sao trong đó là sao lùn trắng, nghĩa là một ngôi sao đã hoàn thành đường đời từ lâu và đang ở giai đoạn tiến hóa cuối cùng.
Nhưng một thành phần khác của hệ thống thậm chí còn thú vị hơn - đó là một ẩn tinh, quay với tốc độ chóng mặt 100 vòng mỗi giây. Khoảng cách giữa sao xung và sao lùn chỉ bằng 1 đơn vị thiên văn, giống như từ Trái đất đến Mặt trời.
Và bây giờ, ở khoảng cách 23 đơn vị thiên văn so với hệ thống kép này, hành tinh Methuselah đang trôi nổi trên quỹ đạo của nó, nhìn vào tàn tích của những ngôi sao sáng chói và hùng vĩ một thời của nó. Có lẽ chúng đã từng mang lại sự sống nhưng giờ đây chúng chỉ mang lại những bức xạ chết người. Để so sánh, khoảng cách từ hành tinh này đến chúng gần bằng khoảng cách từ Mặt trời đến Sao Thiên Vương.
Mặc dù có nhiều giả thuyết khác nhau ở đây. Pulsar xuất hiện sau vụ nổ siêu tân tinh, phá hủy mọi thứ xung quanh chúng, kể cả các hành tinh. Vì vậy, rất có thể, ngôi sao quê hương của Methuselah là một sao lùn trắng và ẩn tinh đã gia nhập hệ thống muộn hơn, người ta tin rằng điều này xảy ra khoảng 10 tỷ năm trước. Hơn nữa, trong một cụm sao cầu, các ngôi sao nằm gần nhau hơn nhiều và sự hình thành các hệ thống từ những ngôi sao lân cận ở đó sẽ không làm ai ngạc nhiên.
Ngôi sao hiện đã trở thành sao lùn trắng là ngôi sao quê hương của Methuselah. Khi nó biến thành một sao khổng lồ đỏ và lấp đầy thùy Roche, vật chất của nó bắt đầu chảy vào ẩn tinh, xung này bắt đầu quay ngày càng nhanh hơn. Cuối cùng, mọi chuyện kết thúc với việc sao khổng lồ đỏ trở nên không ổn định, giải phóng vật chất và co lại thành sao lùn trắng.
Như chúng ta có thể thấy, nhiều thảm họa đã xảy ra trong hệ thống cổ xưa này và còn nhiều hơn thế nữa. Thực tế là nó đang di chuyển về phía trung tâm của cụm sao cầu và ở đó mật độ sao rất cao. Vì vậy, hệ sẽ chịu rất nhiều tác động của lực hấp dẫn, có thể nó sẽ đi vào một hệ khác, hoặc sẽ bị phá hủy. Hoặc một hành tinh quay ở quỹ đạo xa sẽ bị một ngôi sao khác bắt giữ. Trong mọi trường hợp, nó chắc chắn không nhàm chán ở đó.
Bà đã được mệnh danh là “Methuselah” - để vinh danh vị tộc trưởng trong Kinh thánh đã sống 969 năm. Đây là một độ tuổi đáng kinh ngạc đối với một người, nhưng 13 tỷ năm dường như cũng là một độ tuổi không thể tin được đối với hành tinh này. Tuy nhiên, nhờ Hubble, một hành tinh như vậy đã được phát hiện.
Câu hỏi đầu tiên đặt ra khi bạn đọc cụm từ “13 tỷ năm” là liệu đây có phải là một sai lầm? Nó phát sinh bởi vì sự xuất hiện của bất kỳ hành tinh nào chưa đầy một tỷ năm sau Vụ nổ lớn dường như hoàn toàn khó tin. Ít nhất là từ quan điểm của lý thuyết phổ biến về lịch sử và sự tiến hóa của Vũ trụ.
Lý thuyết này cho biết: không có nguyên tố nặng nào trong thế hệ sao đầu tiên - chỉ có hydro và một ít heli. Sau đó, khi những ngôi sao như vậy tiêu thụ “nhiên liệu” khí của chúng, chúng phát nổ và phần còn lại của chúng, phân tán theo mọi hướng, rơi xuống bề mặt của các ngôi sao lân cận (mà vào thời kỳ sơ khai của Vũ trụ, chúng gần nhau hơn một cách tự nhiên, hơn bây giờ). Kết quả của phản ứng tổng hợp nhiệt hạch, các nguyên tố mới được hình thành. Nghiêm trọng hơn.
Tuổi của hệ mặt trời và các hành tinh trong đó, bao gồm cả Trái đất, được các nhà khoa học ước tính là khoảng 4,5 tỷ năm. Hầu hết các ngoại hành tinh được biết đến (nghĩa là các hành tinh được phát hiện gần các ngôi sao khác) đều có cùng độ tuổi.
Điều này khiến các nhà khoa học có lý do để cho rằng đây là ngưỡng thời gian hình thành các hành tinh. Các hành tinh chứa các nguyên tố nặng.
Vậy thì làm sao hành tinh này lại hình thành cách đây 13 tỷ năm, nếu theo dữ liệu mới nhất, bản thân Vũ trụ đã 13,7 +/- 0,2 tỷ năm tuổi?
Hình ảnh hành tinh này do các nghệ sĩ NASA thực hiện.
Tuy nhiên, nếu bạn nghĩ về nó, về mặt lý thuyết không có gì mâu thuẫn với khả năng xuất hiện của một hành tinh như vậy. NASA đã phát hiện ra rằng những ngôi sao đầu tiên bắt đầu xuất hiện trong Vũ trụ 200 triệu năm sau Vụ nổ lớn.
Vì lúc đó các ngôi sao ở gần nhau hơn bây giờ rất nhiều nên vì những lý do hiển nhiên, sự hình thành của các nguyên tố nặng có thể nó đang diễn ra khá tốt sống động nhịp độ.
Ngoài ra, bạn cần ghi nhớ chính xác vị trí của hành tinh này. Chúng ta đang nói về cụm sao cầu M4, bao gồm chủ yếu là các ngôi sao cổ thuộc thế hệ đầu tiên. Cụm này nằm cách Hệ Mặt trời 5.600 năm ánh sáng và đối với người quan sát trên trái đất thì nó nằm trong chòm sao Bọ Cạp.
Tuy nhiên, người ta biết rằng có rất ít nguyên tố nặng ở đó. Chính xác là vì những ngôi sao tạo nên nó đã quá cổ xưa.
Nhân tiện, đây chính xác là lý do tại sao hầu hết các nhà thiên văn học không tin rằng các hành tinh có thể tồn tại trong các cụm sao cầu.
Năm 1988, ẩn tinh PSR B1620-26 được phát hiện quay với tốc độ 100 vòng/giây ở M4. Chẳng bao lâu sau, một sao lùn trắng được phát hiện gần nó, và rõ ràng là hệ này là hệ kép: ẩn tinh và sao lùn quay quanh nhau với chu kỳ mỗi năm một lần trên Trái đất. Chính xác là do ảnh hưởng của lực hấp dẫn lên sao xung mà sao lùn trắng đã được tính toán.
Tuy nhiên, sau đó người ta phát hiện ra rằng ẩn tinh bị ảnh hưởng bởi một vật thể vũ trụ khác. Có người đã nảy ra ý tưởng về một hành tinh. Họ vẫy tay với anh vì họ đang nói về một cụm hình cầu. Nhưng cuộc tranh luận vẫn tiếp tục: trong suốt những năm 1990, các nhà thiên văn học đã cố gắng tìm hiểu nó là gì. Có ba giả thuyết: một hành tinh, một sao lùn nâu (nghĩa là một ngôi sao gần như cháy hết), hoặc một ngôi sao “bình thường” rất nhỏ nào đó có khối lượng rất nhỏ.
Vấn đề là khi đó khối lượng của sao lùn trắng không thể xác định được.
Hubble đã đến giải cứu. Dữ liệu thu được từ kính thiên văn này cuối cùng đã cho phép chúng tôi tính toán khối lượng và nhiệt độ chính xác của sao lùn trắng (cũng như màu sắc của nó). Bằng cách xác định khối lượng của sao lùn và so sánh nó với những thay đổi trong tín hiệu vô tuyến đến từ xung, các nhà thiên văn học đã tính toán độ nghiêng của quỹ đạo của nó so với Trái đất.
Và sau khi xác định được độ nghiêng của quỹ đạo của sao lùn trắng, các nhà khoa học đã có thể xác định được độ nghiêng của quỹ đạo của hành tinh được đề xuất và tính toán khối lượng chính xác của nó.
Khối lượng 2,5 lần của Sao Mộc là quá nhỏ đối với một ngôi sao và thậm chí đối với một sao lùn nâu. Theo đó, hành tinh này là lựa chọn duy nhất còn lại.
Các nhà khoa học cho rằng nó là một khối khí khổng lồ trong đó các nguyên tố nặng hiện diện với số lượng rất nhỏ - vì những lý do đã nêu ở trên.
Ảnh chụp cụm sao cầu M4 (Messier 4).
Methuselah được hình thành gần một ngôi sao trẻ, có đặc tính tương tự như ngôi sao trẻ, Mặt trời.
Bằng cách nào đó, hành tinh này đã sống sót qua mọi thứ có thể tồn tại - bức xạ cực tím điên cuồng, bức xạ từ các siêu tân tinh gần đó và sóng xung kích từ vụ nổ của chúng - mọi thứ đi kèm với quá trình cái chết của các ngôi sao cũ và sự hình thành các ngôi sao mới mà sau này sẽ gọi là cụm sao cầu M4.
Hành tinh và ngôi sao của nó đột nhiên tiếp cận ẩn tinh và thấy mình bị mắc kẹt trong đó. Có lẽ ẩn tinh trước đây đã có vệ tinh riêng, vệ tinh này đã bị bắn ra ngoài vũ trụ.
Ngôi sao mà Methuselah quay quanh quỹ đạo phồng lên theo thời gian, trở thành sao khổng lồ đỏ và sau đó co lại thành sao lùn trắng, thực tế là làm tăng tốc độ quay của pulsar.
Methuselah tiếp tục quay đều đặn quanh cả hai ngôi sao ở khoảng cách xấp xỉ bằng khoảng cách từ Mặt trời đến Sao Thiên Vương.
Thực tế về sự tồn tại của một hành tinh như vậy ít nhất gợi ý rằng có thể có nhiều hành tinh trong Vũ trụ hơn người ta nghĩ trước đây. Mặt khác, Methuselah được cho là một gã khổng lồ về khí đốt. Đơn giản là một hành tinh đặc hơn và giống Trái đất hơn trong M4 sẽ không thành công... Mặt khác, lý thuyết cho rằng trong các cụm sao có ít nguyên tố nặng thì không thể có hành tinh nào cả.
Có vẻ như điều duy nhất trong vũ trụ không thể được- vậy đây là điều không thể được.
Vũ trụ của chúng ta chứa đầy những điều tuyệt vời và không thể giải thích được. Ví dụ, ngày nay các nhà khoa học đã phát hiện ra những ngôi sao siêu tốc không rơi và không phải là thiên thạch, những đám mây bụi khổng lồ có mùi thơm của quả mâm xôi hoặc mùi rượu rum. Các nhà thiên văn học cũng đã phát hiện ra nhiều hành tinh thú vị bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Osiris hay HD 209458 b là một ngoại hành tinh gần ngôi sao HD 209458 trong chòm sao Phi mã, nằm cách Trái đất hơn 150 năm ánh sáng. HD 209458 b là một trong những ngoại hành tinh được nghiên cứu nhiều nhất ngoài Hệ Mặt trời. Bán kính của Osiris gần 100.000 km (gấp 1,4 lần bán kính Sao Mộc), trong khi khối lượng chỉ bằng 0,7 khối lượng Sao Mộc (khoảng 1,3 1024 tấn). Khoảng cách của hành tinh này đến ngôi sao mẹ rất nhỏ - chỉ sáu triệu km, vì vậy chu kỳ quay quanh ngôi sao của nó là gần 3 ngày.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra một cơn bão trên hành tinh. Giả sử có gió thổi từ carbon monoxide (CO). Tốc độ gió xấp xỉ 2 km/s, hoặc 7 nghìn km/h (có thể thay đổi từ 5 đến 10 nghìn km/h). Điều này có nghĩa là ngôi sao làm nóng khá mạnh ngoại hành tinh nằm cách nó ở khoảng cách chỉ bằng 1/8 khoảng cách giữa Sao Thủy và Mặt Trời, và nhiệt độ bề mặt của nó đối diện với ngôi sao lên tới 1000°C. Phía bên kia, không bao giờ quay về phía ngôi sao, mát hơn nhiều. Sự chênh lệch nhiệt độ lớn gây ra gió mạnh.
Các nhà thiên văn học đã có thể xác định rằng Osiris là một hành tinh sao chổi, nghĩa là có một luồng khí mạnh liên tục chảy ra từ nó, bị bức xạ của ngôi sao thổi bay khỏi hành tinh. Với tốc độ bốc hơi hiện nay, người ta dự đoán rằng nó sẽ bị phá hủy hoàn toàn trong vòng một nghìn tỷ năm nữa. Một nghiên cứu về đám khói cho thấy hành tinh này bốc hơi hoàn toàn - cả nguyên tố nhẹ và nặng đều rời khỏi nó.
Tên khoa học của hành tinh tắm đá là COROT-7 b (trước đây gọi là COROT-Exo-7 b). Hành tinh bí ẩn này nằm trong chòm sao Monoceros, cách Trái đất khoảng 489 năm ánh sáng và là hành tinh đá đầu tiên được phát hiện bên ngoài hệ mặt trời. Các nhà khoa học suy đoán rằng COROT-7 b có thể là tàn tích đá của một khối khí khổng lồ có kích thước bằng Sao Thổ đã bị ngôi sao này “bốc hơi” đến tận lõi của nó.
Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng ở phía được chiếu sáng của hành tinh có một đại dương dung nham rộng lớn, hình thành ở nhiệt độ khoảng +2500-2600°C. Điều này cao hơn điểm nóng chảy của hầu hết các khoáng chất được biết đến. Bầu khí quyển của hành tinh bao gồm chủ yếu là đá bốc hơi và lắng đọng các trầm tích đá ở phía tối và phía sáng. Hành tinh này có lẽ luôn hướng về một phía ngôi sao.
Điều kiện ở phía được chiếu sáng và không được chiếu sáng của hành tinh rất khác nhau. Trong khi phía được chiếu sáng là một đại dương đang khuấy động đối lưu liên tục thì phía không được chiếu sáng có thể được bao phủ bởi một lớp băng nước thông thường khổng lồ.
Hành tinh Methuselah - PSR 1620-26 b, nằm trong chòm sao Scorpius, cách Trái đất 12.400 năm ánh sáng, là một trong những ngoại hành tinh lâu đời nhất được biết đến hiện nay. Theo một số ước tính, tuổi của nó là khoảng 12,7 tỷ năm. Hành tinh Methuselah có khối lượng lớn hơn Sao Mộc 2,5 lần và quay quanh một hệ nhị phân bất thường, cả hai thành phần của chúng đều là những ngôi sao bị đốt cháy đã hoàn thành giai đoạn tiến hóa tích cực từ lâu: một ẩn tinh (B1620−26 A) và một sao lùn trắng (PSR) B1620−26 B). Ngoài ra, bản thân hệ thống này còn nằm trong lõi đông dân của cụm sao cầu M4.
Pulsar là một ngôi sao neutron quay 100 lần mỗi giây quanh trục của nó, phát ra các xung định kỳ nghiêm ngặt trong phạm vi vô tuyến. Khối lượng của người bạn đồng hành của nó, một sao lùn trắng, biểu hiện là sự vi phạm định kỳ về độ chính xác của “tiếng tích tắc” của xung, nhỏ hơn Mặt trời 3 lần. Các ngôi sao quay quanh một khối tâm chung cách nhau 1 đơn vị thiên văn. Một vòng quay đầy đủ xảy ra cứ sau 6 tháng.
Rất có thể, hành tinh Methuselah là một hành tinh khí khổng lồ không có bề mặt rắn, giống như Trái đất. Ngoại hành tinh này hoàn thành một vòng quay hoàn chỉnh xung quanh ngôi sao đôi trong 100 năm, nằm ở khoảng cách khoảng 3,4 tỷ km so với nó, lớn hơn một chút so với khoảng cách giữa Sao Thiên Vương và Mặt trời. Ra đời từ rất sớm trong lịch sử của Vũ trụ, PSR 1620-26 b dường như gần như không có các nguyên tố như carbon và oxy. Vì lý do này, rất khó có khả năng đã từng hoặc có sự sống trên đó.
Gliese 581c là một ngoại hành tinh trong hệ hành tinh của ngôi sao Gliese 581, cách hành tinh của chúng ta khoảng 20 năm ánh sáng. Gliese 581c là hành tinh nhỏ nhất từng được phát hiện bên ngoài hệ thống của chúng ta, nhưng lớn hơn 50% và nặng gấp 5 lần Trái đất. Chu kỳ quay của hành tinh quanh một ngôi sao nằm ở khoảng cách khoảng 11 triệu km là 13 ngày Trái đất. Kết quả là, mặc dù thực tế là ngôi sao Gliese 581 nhỏ hơn Mặt trời của chúng ta gần ba lần, nhưng trên bầu trời hành tinh, mặt trời bản địa của nó trông lớn hơn ngôi sao của chúng ta 20 lần.
Mặc dù các thông số quỹ đạo của ngoại hành tinh nằm trong vùng “có thể ở được”, nhưng các điều kiện trên nó không giống với các điều kiện trên Trái đất như người ta nghĩ trước đây mà giống với các điều kiện trên Sao Kim. Thay thế các thông số đã biết của nó vào mô hình máy tính về sự phát triển của hành tinh này, các chuyên gia đã đi đến kết luận rằng Gliese 581c, mặc dù có khối lượng lớn nhưng có bầu khí quyển mạnh mẽ với hàm lượng metan và carbon dioxide cao, và nhiệt độ trên bề mặt đạt tới + 100°C do hiệu ứng nhà kính. Vì vậy, rõ ràng là không có nước lỏng ở đó.
Do nằm gần ngôi sao Gliese 581 c nên nó bị ảnh hưởng bởi lực thủy triều và luôn có thể nằm ở một phía về phía nó hoặc quay theo hướng cộng hưởng, chẳng hạn như Sao Thủy. Do hành tinh này nằm ở tận cùng của quang phổ ánh sáng mà chúng ta có thể nhìn thấy nên bầu trời của hành tinh này có màu đỏ rực.
TrES-2b là hành tinh đen nhất được biết đến vào năm 2011. Hóa ra nó đen hơn than đá, cũng như bất kỳ hành tinh hay vệ tinh nào trong hệ mặt trời của chúng ta. Các phép đo cho thấy TrES-2b phản chiếu ít hơn 1% ánh sáng mặt trời chiếu tới, thậm chí còn ít hơn cả sơn acrylic đen hoặc muội than. Các nhà nghiên cứu giải thích rằng khối khí khổng lồ này thiếu các đám mây phản chiếu sáng (giống như những đám mây được tìm thấy trên Sao Mộc và Sao Thổ) do nhiệt độ bề mặt rất cao - hơn 980°C. Điều này không có gì đáng ngạc nhiên vì hành tinh này và ngôi sao của nó chỉ cách nhau 4,8 triệu km.
Hành tinh này nằm cách hệ mặt trời khoảng 760 năm ánh sáng. Nó có kích thước gần giống với Sao Mộc và quay quanh một ngôi sao tương tự Mặt trời. TrES-2b bị khóa thủy triều để một mặt của hành tinh luôn hướng về phía ngôi sao.
Các nhà khoa học suy đoán rằng bầu khí quyển của TrES-2b có thể chứa các chất hấp thụ ánh sáng, chẳng hạn như hơi natri và kali hoặc khí oxit titan. Nhưng ngay cả họ cũng không thể giải thích đầy đủ về bóng tối dày đặc của thế giới xa lạ. Tuy nhiên, hành tinh này không hoàn toàn tối đen như mực. Nó nóng đến mức phát ra ánh sáng đỏ nhạt như than hồng đang cháy.
HD 106906 b - Hành tinh khí khổng lồ này lớn gấp 11 lần Sao Mộc, nằm trong chòm sao Thập Tự Phương Nam, cách Trái Đất khoảng 300 năm ánh sáng và xuất hiện khoảng 13 triệu năm trước. Hành tinh này quay quanh ngôi sao của nó ở khoảng cách 97 tỷ km, gấp 22 lần khoảng cách giữa Mặt trời và Sao Hải Vương. Đây là khoảng cách quá xa nên ánh sáng từ ngôi sao mẹ chỉ đạt tới HD 106906 b sau 89 giờ, trong khi Trái đất nhận được ánh sáng mặt trời sau 8 phút.
HD 106906 b là một trong những hành tinh cô đơn nhất được biết đến trong Vũ trụ. Ngoài ra, theo các mô hình hiện đại về sự hình thành các thiên thể vũ trụ, một hành tinh không thể hình thành ở khoảng cách xa như vậy so với ngôi sao của nó, vì vậy các nhà khoa học cho rằng hành tinh đơn độc này là một ngôi sao thất bại.
HAT-P-1 b là một hành tinh ngoài hệ mặt trời quay quanh sao lùn vàng ADS 16402 B, nằm cách Trái đất 450 năm ánh sáng trong chòm sao Thằn lằn. Nó có bán kính lớn nhất và mật độ thấp nhất so với bất kỳ ngoại hành tinh nào được biết đến.
HAT-P-1 b thuộc lớp Sao Mộc nóng và có chu kỳ quỹ đạo là 4,465 ngày. Khối lượng của nó bằng 60% khối lượng Sao Mộc và mật độ của nó chỉ là 290 ± 30 kg/m³, nhỏ hơn ba lần so với mật độ của nước. Có thể nói rằng HAT-P-1 là hành tinh nhẹ nhất. Rất có thể, ngoại hành tinh này là một hành tinh khí khổng lồ bao gồm chủ yếu là hydro và heli.
Một hành tinh có hệ thống vành đai hành tinh vô cùng khổng lồ
1SWASP J140747.93-394542.6 b hay gọi tắt là J1407 b là một hành tinh chứa khoảng 37 vòng, mỗi vòng có đường kính hàng chục triệu km. Nó xoay quanh một ngôi sao trẻ kiểu mặt trời J1407, định kỳ che phủ ánh sáng của ngôi sao bằng “sarafan” của nó trong một thời gian dài.
Các nhà khoa học vẫn chưa quyết định hành tinh này là hành tinh khí khổng lồ hay sao lùn nâu, nhưng nó chắc chắn là hành tinh duy nhất trong hệ sao của nó và nằm cách Trái đất 400 năm ánh sáng. Hệ thống vành đai của hành tinh này là hệ thống vành đai đầu tiên được phát hiện bên ngoài hệ mặt trời và lớn nhất được biết đến vào thời điểm hiện tại. Các vành đai của nó lớn hơn và nặng hơn nhiều so với Sao Thổ.
Theo các phép đo, bán kính của những vòng này là 90 triệu km và tổng khối lượng gấp 100 lần khối lượng Mặt trăng. Để so sánh: bán kính của các vành đai Sao Thổ là 80 nghìn km và khối lượng, theo nhiều ước tính khác nhau, dao động từ 1/2000 đến 1/650 khối lượng của Mặt trăng. Nếu Sao Thổ có các vành đai tương tự thì chúng ta sẽ nhìn thấy chúng vào ban đêm từ Trái đất bằng mắt thường và hiện tượng này sẽ sáng hơn nhiều so với trăng tròn.
Ngoài ra, có một khoảng trống có thể nhìn thấy giữa các vòng, trong đó các nhà khoa học tin rằng một vệ tinh đã được hình thành, có chu kỳ quay quanh J1407b là khoảng hai năm.
Gliese 436 b là một ngoại hành tinh nằm cách Trái đất 33 năm ánh sáng và nằm trong chòm sao Sư Tử. Nó có kích thước tương đương với Sao Hải Vương - lớn hơn Trái đất 4 lần và nặng hơn 22 lần. Hành tinh này quay quanh ngôi sao mẹ của nó trong 2,64 ngày.
Điều đáng kinh ngạc về Gliese 436 b là nó chủ yếu bao gồm nước, tồn tại ở trạng thái rắn ở áp suất cao và nhiệt độ bề mặt 300°C - “băng cháy”. Điều này là do lực hấp dẫn cực lớn của hành tinh không chỉ ngăn các phân tử nước bay hơi mà còn nén chúng lại, biến chúng thành băng.
Gliese 436 b có bầu khí quyển bao gồm chủ yếu là heli. Các quan sát của Gliese 436 b sử dụng Kính viễn vọng Không gian Hubble trong vùng tia cực tím cho thấy một cái đuôi hydro khổng lồ kéo theo hành tinh này. Chiều dài của đuôi đạt tới 50 lần đường kính của ngôi sao mẹ Gliese 436.
55 Cancri e là một hành tinh nằm trong chòm sao Cự Giải, cách Trái đất khoảng 40 năm ánh sáng. 55 Cancri e có kích thước lớn gấp 2 lần Trái đất và khối lượng lớn gấp 8 lần. Bởi vì nó ở gần ngôi sao của nó hơn 64 lần so với Trái đất và Mặt trời, nên một năm của nó chỉ kéo dài 18 giờ và bề mặt nóng lên tới 2000°K.
Thành phần của ngoại hành tinh chủ yếu là carbon, cũng như các biến thể của nó - than chì và kim cương. Về vấn đề này, các nhà khoa học cho rằng 1/3 hành tinh bao gồm kim cương. Theo tính toán sơ bộ, tổng khối lượng của chúng vượt quá kích thước của Trái đất và chi phí cho lớp đất dưới 55 Cancri e có thể là 26,9 tỷ đô la (30 số 0). Ví dụ, GDP của tất cả các quốc gia trên Trái đất là 74 nghìn tỷ. (12 số không) đô la.
Đúng vậy, nhiều khám phá nghe có vẻ không thực tế hơn khoa học viễn tưởng và đảo lộn mọi ý tưởng khoa học. Và chúng ta có thể tự tin nói rằng những hành tinh khác thường nhất vẫn đang chờ được khám phá và sẽ khiến chúng ta ngạc nhiên hơn một lần.
Vật liệu trang web được sử dụng:
Rất lâu trước khi Mặt trời và Trái đất ra đời, một hành tinh khổng lồ đã ra đời gần một trong những ngôi sao giống Mặt trời của Thiên hà của chúng ta. 13 tỷ năm sau những sự kiện này, Kính viễn vọng Không gian Hubble đã có thể đo chính xác khối lượng của ngoại hành tinh cổ đại này - cũng là hành tinh xa chúng ta nhất được biết đến ngày nay. Câu chuyện của cô ấy thật tuyệt vời. Hành tinh này đã được đưa đến một nơi cực kỳ không thân thiện và khắc nghiệt: nó quay quanh một hệ thống nhị phân bất thường, cả hai thành phần của chúng đều là những ngôi sao bị cháy đã hoàn thành giai đoạn tiến hóa tích cực từ lâu. Ngoài ra, bản thân hệ thống này còn nằm trong lõi đông dân của cụm sao hình cầu.
Cơm. 1. 5600 năm ánh sáng ngăn cách chúng ta với cụm sao cầu M4, và do đó với hành tinh được tìm thấy. Tọa độ thiên hà của cụm là L=351° b=+16°. Đây là đâu đó phía trên cánh tay Nhân Mã - cánh tay trong của Dải Ngân hà so với cánh tay của chúng ta.
Dữ liệu mới từ Hubble đánh dấu một thập kỷ tranh luận và suy đoán căng thẳng về bản chất thực sự của thế giới cổ đại này, nó xoay tròn một cách uy nghi và nhàn nhã hệ thống nhị phân bất thường trong một quỹ đạo rộng, hoàn thành một cuộc cách mạng mỗi thế kỷ. Hành tinh này nặng hơn Sao Mộc 2,5 lần. Chính sự tồn tại của nó đóng vai trò là bằng chứng hùng hồn cho thấy sự ra đời của các hành tinh đầu tiên bắt đầu trong Vũ trụ rất sớm sau khi nó ra đời - ngay trong một tỷ năm đầu tiên sau Vụ nổ lớn. Khám phá này khiến các nhà thiên văn học kết luận rằng các hành tinh có thể là một hiện tượng rất phổ biến trong không gian.
Hiện hành tinh này gần như nằm ở lõi của cụm sao cầu cũ M4 mà chúng ta nhìn thấy trên bầu trời mùa hè ở chòm sao Bọ Cạp, ở khoảng cách 5600 năm ánh sáng tính từ Trái đất. Như đã biết, các cụm sao cầu rất nghèo các nguyên tố nặng so với Hệ Mặt Trời, vì chúng được hình thành trong Vũ trụ từ rất sớm - vào thời điểm các nguyên tố nặng hơn heli chưa có thời gian “nấu” trong “vạc hạt nhân”. ” của các ngôi sao. Vì lý do này, một số nhà thiên văn học thậm chí còn có xu hướng nghĩ rằng các cụm sao cầu có thể không chứa các hành tinh nào cả. Bạn có thể nhớ lập luận mạnh mẽ ủng hộ quan điểm bi quan này là một thí nghiệm độc đáo được thực hiện vào năm 1999 với sự trợ giúp của Hubble, trong đó các nhà thiên văn học đặc biệt tìm kiếm “Sao Mộc nóng” trong cụm sao cầu 47 Tucanae và không tìm thấy một cái nào cả. một cái ở đó! Khám phá hiện tại của Hubble cho thấy rằng các nhà thiên văn học vào năm 1999 có thể chỉ đơn giản là nhìn hơi sai chỗ, và các hành tinh khí khổng lồ ở các quỹ đạo xa hơn có thể có khá nhiều, ngay cả trong các cụm sao cầu.
Steinn Sigurdson thuộc Đại học bang Pennsylvania cho biết: “Kết quả của chúng tôi cung cấp một lập luận mạnh mẽ rằng sự hình thành hành tinh là một quá trình khá đơn giản và có thể đạt được ngay cả với một lượng nhỏ nguyên tố nặng. Điều này có nghĩa là nó đã bắt đầu từ rất sớm trong Vũ trụ.”
Harvey Riche của Đại học British Columbia cho biết thêm: “Sự phong phú có thể có của các hành tinh trong các cụm sao cầu là vô cùng đáng khích lệ”. Nói về sự phong phú có thể có, Harvey, tất nhiên, dựa vào thực tế là hành tinh này được phát hiện không chỉ ở bất cứ đâu, mà ở một nơi khủng khiếp như vậy thoạt nhìn, giống như một quỹ đạo quanh một ngôi sao đôi bao gồm một sao lùn trắng helium và... một ngôi sao neutron quay nhanh! Hơn nữa, toàn bộ cụm này nằm rất gần với lõi đông dân của cụm, nơi thường xuyên chạm trán với các ngôi sao sáng lân cận đe dọa các hệ hành tinh mỏng manh với sự tan rã hoàn toàn.
Lịch sử khám phá hành tinh này bắt đầu từ 15 năm trước, vào năm 1988, khi một ẩn tinh được phát hiện trong cụm sao cầu M4, được đặt tên là PSR B1620-26. Đó là một xung rất nhanh - sao neutron quay gần 100 lần mỗi giây, phát ra các xung định kỳ nghiêm ngặt trong phạm vi vô tuyến. Gần như ngay lập tức sau khi được phát hiện, người ta đã tìm thấy một người bạn đồng hành của sao xung - một sao lùn trắng, biểu hiện là sự vi phạm định kỳ về tính chính xác của "tiếng tích tắc" của sao xung. Anh ta đã quay được một vòng quanh một ngôi sao neutron chỉ trong sáu tháng (chính xác hơn là trong 191 ngày). Sau một thời gian, các nhà thiên văn học nhận thấy rằng ngay cả khi tính đến ảnh hưởng của sao lùn trắng, vẫn có một số vấn đề về độ chính xác của ẩn tinh. Do đó, sự tồn tại của người bạn đồng hành thứ ba đã được phát hiện, người quay quanh cặp đôi bất thường này ở một khoảng cách nào đó. Nó có thể là một hành tinh, nhưng không loại trừ khả năng là một sao lùn nâu, hoặc thậm chí là một ngôi sao có khối lượng thấp (mọi thứ phụ thuộc vào góc nghiêng của quỹ đạo của người bạn đồng hành thứ ba với đường ngắm, điều này chưa được biết). Điều này gây ra cuộc tranh luận sôi nổi về bản chất của người bạn đồng hành thứ ba bí ẩn trong hệ sao xung PSR B1620-26, không hề lắng xuống trong suốt những năm 90 của thế kỷ trước.
Cơm. 2.Trên mảnh nhỏ này của vùng vòng tròn hạt nhân của cụm sao cầu M4, một vòng tròn đánh dấu vị trí của ẩn tinh PSR B1620-26, vô hình trong phạm vi quang học, được biết đến từ các quan sát vô tuyến. Chỉ có hai ngôi sao rơi vào vùng này: một ngôi sao dãy chính màu đỏ nằm trên ranh giới của nó với khối lượng khoảng 0,45 M và một ngôi sao chắc chắn màu xanh lam với cường độ khoảng 24 m, hóa ra là một sao lùn trắng đồng hành với sao xung.
Sigurdson, Riches và các đồng tác giả khác của khám phá này cuối cùng đã có thể giải quyết tranh chấp này bằng cách đo khối lượng thực sự của hành tinh này một cách rất khéo léo. Họ đã chụp những bức ảnh Hubble đẹp nhất từ giữa những năm 90, chụp để nghiên cứu các sao lùn trắng ở M4. Bằng cách sử dụng chúng, họ có thể tìm thấy sao lùn trắng quay quanh sao xung PSR B1620-26 và ước tính màu sắc cũng như nhiệt độ của nó. Sử dụng các mô hình tiến hóa được tính toán bởi Brad Hansen thuộc Đại học California, họ ước tính khối lượng của sao lùn trắng (0,34 ± 0,04 Ms). Bằng cách so sánh nó với nhịp đập quan sát được trong các tín hiệu tuần hoàn của sao xung, họ đã tính toán độ nghiêng của quỹ đạo của sao lùn trắng so với đường ngắm. Cùng với dữ liệu vô tuyến chính xác về nhiễu loạn hấp dẫn trong chuyển động của sao lùn trắng và sao neutron dọc theo quỹ đạo bên trong, điều này giúp hạn chế phạm vi các giá trị có thể có của góc nghiêng của quỹ đạo bên ngoài của người bạn đồng hành thứ ba và do đó thiết lập khối lượng thực sự của nó. Chỉ 2,5±1 Mu! Vật thể đó hóa ra quá nhỏ để không chỉ là một ngôi sao mà thậm chí là một sao lùn nâu. Vậy nó là một hành tinh!
Cô ấy có 13 tỷ năm sau cô ấy. Bạn thấy đấy, đây là một độ tuổi đáng kính trọng. Khi còn trẻ, cô ấy hẳn đã quay quanh mặt trời màu vàng non trẻ của mình theo một quỹ đạo tương tự như sao Mộc. Nó sống sót qua kỷ nguyên bức xạ cực tím thiêu đốt, các vụ nổ siêu tân tinh và sóng xung kích mà chúng gây ra, cuộn tròn dữ dội qua cụm sao cầu trẻ như một cơn bão lửa trong những ngày hình thành - trong thời kỳ hình thành sao nhanh chóng. Vào khoảng thời gian các sinh vật đa bào đầu tiên xuất hiện trên Trái đất, hành tinh này và ngôi sao mẹ của nó trôi nổi vào vùng dày đặc của vùng vòng tròn hạt nhân M4. Rõ ràng, ở đâu đó ở đây họ đã đến rất gần với một ẩn tinh cũ kỹ, còn sót lại sau vụ nổ của một siêu tân tinh nào đó từ những ngày đầu của cuộc đời của cụm và cũng có bạn đồng hành riêng của nó. Trong quá trình tiếp cận, một sự điều động hấp dẫn (trao đổi năng lượng cơ học) đã xảy ra, kết quả là sao xung vĩnh viễn mất cặp của nó nhưng lại bắt được ngôi sao của chúng ta cùng với hành tinh của nó vào quỹ đạo của nó. Và thế là bộ ba bất thường này đã ra đời, nhận được một xung giật đáng chú ý trong một cấu hình mới, hướng nó vào các phần bên ngoài ít dân cư hơn của cụm. Chẳng bao lâu, khi nó già đi, ngôi sao mẹ của hành tinh phồng lên thành một ngôi sao khổng lồ đỏ và lấp đầy thùy Roche của nó, bắt đầu đổ vật chất lên pulsar. Cùng với nó, một mômen quay được truyền đến ẩn tinh, sao xung này lại quay ngôi sao neutron, vốn đã yên lặng, đến tốc độ rất cao, biến nó thành cái gọi là sao xung mili giây. Trong khi đó, hành tinh này tiếp tục chuyển động nhàn nhã trên quỹ đạo ở khoảng cách khoảng 23 đơn vị thiên văn so với cặp đôi này (xấp xỉ quỹ đạo của Sao Thiên Vương).
Tính cách cô ấy là gì? Rất có thể, nó là một khối khí khổng lồ không có bề mặt rắn, giống như Trái đất. Ra đời từ rất sớm trong lịch sử của Vũ trụ, nó dường như gần như không có các nguyên tố như carbon và oxy. Vì lý do này, rất khó có khả năng đã từng (hoặc bây giờ) có sự sống trên đó. Chẳng hạn, ngay cả khi sự sống nảy sinh ở đâu đó trên một trong những mặt trăng đá của nó, nó cũng khó có thể sống sót sau những vụ nổ tia X mạnh đi kèm với kỷ nguyên quay của sao xung, khi những dòng khí nóng chảy từ sao khổng lồ đỏ đến sao neutron. Đáng buồn thay, thật khó để tưởng tượng có nền văn minh nào chứng kiến và tham gia vào lịch sử lâu dài và đầy kịch tính của hành tinh này, vốn đã bắt đầu gần như lâu đời như chính thời gian.
dịch:
A.I. Dyachenko, người phụ trách chuyên mục của tạp chí "Zvezdochet"
1). Thuật ngữ ngoại hành tinh xuất hiện trong thiên văn học khá gần đây, vào cuối thế kỷ 20. Chúng được gọi là các hành tinh được phát hiện xung quanh các ngôi sao khác ngoài hệ mặt trời. (