"Thế giới mới" giống Trái Đất hé lộ dấu hiệu của khí quyển

Ngoại hành tinh mang tên LHS 1140b, cách Trái Đất khoảng 49 năm ánh sáng, được xác định có khí quyển yếu tố quan trọng giúp duy trì nước lỏng trên bề mặt và có thể tạo điều kiện cho sự sống phát triển.
Theo tiến sĩ Collin Cherubim, tác giả chính của nghiên cứu, đây là lần đầu tiên giới khoa học xác nhận bằng quan sát trực tiếp sự tồn tại của khí quyển trên một hành tinh đá nằm trong vùng có thể sinh sống ngoài Hệ Mặt Trời. Đây cũng là lần đầu tiên một thành phần khí quyển cụ thể được xác định trực tiếp trên một ngoại hành tinh dạng đá. Ông Cherubim cho rằng phát hiện này đưa LHS 1140b trở thành một trong những "phòng thí nghiệm" triển vọng nhất để nghiên cứu sinh học vũ trụ và khả năng tồn tại sự sống ngoài Trái Đất.
Được phát hiện năm 2017, LHS 1140b có khối lượng gấp khoảng 5,6 lần Trái Đất và bán kính lớn hơn Trái Đất khoảng 70%. Hành tinh này có một số đặc điểm tương đồng với Trái Đất như thành phần cấu tạo và nhiệt độ, nhưng cũng có nhiều khác biệt, trong đó có hiện tượng khóa thủy triều, tức một mặt có thể luôn hướng về ngôi sao chủ, đồng thời có thể chứa nhiều nước hơn Trái Đất và sở hữu cấu trúc bầu khí quyển rất khác.
LHS 1140b quay quanh một sao lùn đỏ thuộc chòm sao Kình Ngư (Cetus) song điều đặc biệt là ngôi sao này khá yên tĩnh. Dù là sao lùn đỏ - loại sao thường phát ra bức xạ mạnh và có thể bào mòn khí quyển của các hành tinh gần đó, ngôi sao này ít xảy ra các đợt bùng phát dữ dội hơn nhiều sao cùng loại.
Nhóm nghiên cứu cho biết LHS 1140b hội tụ các yếu tố cần thiết cho một môi trường có khả năng sinh sống: một hành tinh tương đối giống hành tinh đá, nhiệt độ cho phép nước tồn tại ở dạng lỏng, cùng một lớp khí quyển giúp ngăn nước thoát ra không gian và bảo vệ bề mặt khỏi bức xạ có hại.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, dựa trên các quan sát khi LHS 1140b đi qua phía trước ngôi sao mẹ bằng kính quang phổ hồng ngoại gắn trên kính thiên văn Magellan Clay tại Đài quan sát Las Campanas ở Chile. Dữ liệu thu thập năm 2024 cho thấy sự hiện diện của khí heli thoát ra từ hành tinh vào không gian.
Giáo sư vật lý thiên văn Jayne Birkby thuộc Đại học Oxford đánh giá đây là một phát hiện quan trọng, bởi các sao lùn đỏ là loại sao phổ biến nhất và là mục tiêu tiềm năng để nghiên cứu các hành tinh đá gần Trái Đất trong vùng có thể sinh sống. Tuy nhiên, nhiều sao lùn đỏ hoạt động mạnh, có thể khiến các hành tinh xung quanh mất khí quyển theo thời gian.
Bà Birkby cho rằng việc phát hiện khí quyển quanh LHS 1140b sẽ giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về khả năng tồn tại khí quyển trên các hành tinh quay quanh sao lùn đỏ, đồng thời nghiên cứu cách bức xạ mạnh từ sao mẹ ảnh hưởng đến điều kiện bề mặt hành tinh.
Tiến sĩ Yamila Miguel thuộc Đài quan sát Leiden (Hà Lan) cũng đánh giá cao kết quả nghiên cứu. Tuy nhiên, bà lưu ý rằng các quan sát hiện nay chủ yếu liên quan đến khí thoát ra từ tầng khí quyển phía trên của hành tinh, chứ chưa phản ánh trực tiếp điều kiện ở bề mặt - nơi sự sống được kỳ vọng có thể hình thành.
Theo bà Miguel, phát hiện này là bước tiến quan trọng trong việc hiểu biết về khí quyển ngoại hành tinh, nhưng chưa thể đưa ra kết luận trực tiếp về khả năng phát hiện sự sống trên LHS 1140b.