Xuất hiện hành tinh khoa học không thể giải thích

(NLĐO) - Sự tồn tại của thế giới siêu phồng Kepler-51d đang thách thức tất cả các mô hình hình thành hành tinh hiện tại.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Jessica Libby-Roberts từ Đại học Tampa (Mỹ) đã phát hiện ra một hành tinh ngoài hệ Mặt Trời kỳ lạ chưa từng thấy, mang tên Kepler-51d.

Thế giới này quay quanh ngôi sao lùn vàng (sao loại G) Kepler-51, nằm cách chúng ta khoảng 2.615 năm ánh sáng trong chòm sao Thiên Nga (Cygnus).

Kepler-51 có 4 hành tinh quay xung quanh, trong đó ít nhất 3 cái là loại hành tinh siêu phồng - tức có mật độ cực thấp vì sở hữu một bầu khí quyển dày bao quanh một lõi đá quá nhỏ - là Kepler-51b, Kepler-51c và Kepler-51d.

“Những hành tinh siêu phồng có mật độ cực thấp này rất hiếm. Chúng thách thức những hiểu biết thông thường về cách các hành tinh khí khổng lồ hình thành. Và nếu việc giải thích cách hình thành một cái chưa đủ khó, thì hệ thống này lại có đến ba cái!” - tiến sĩ Libby-Roberts nói với tờ Sci-News.

Trong 3 hành tinh được nhận diện, Kepler-51d có mật độ thấp hơn cả, được các nhà khoa học ví như kẹo bông.

Nó có bán kính gấp 9,32 lần Trái Đất nhưng khối lượng chỉ khoảng 5,6 lần. Điều này có nghĩa mật độ của nó chỉ là 0,038 g/cm³. Để so sánh, mật độ Trái Đất là 5,51 g/cm³.

Mật độ này cho thấy lõi của nó tí hon đến mức gần như không có, nhưng lại được bao bọc bởi một bầu khí quyển khổng lồ.

Theo lý thuyết căn bản, các hành tinh khí khổng lồ thường có lõi đặc cực lớn và do đó có lực hấp dẫn mạnh thu hút và giữ khí lại. Vì vậy, sự tồn tại của Kepler-51d là một nghịch lý.

Để thêm phần rắc rối, lý thuyết cũng cho rằng hành tinh khí khổng lồ phải nằm ở vị trí xa sao mẹ trong các hệ sao, bởi các ngôi sao cũng thu hút khí, có thể "tranh giành" với hành tinh và khiến chúng không giữ được khí quyển dày.

Nhưng Kepler-51d nằm cách sao mẹ của nó chỉ xấp xỉ khoảng cách từ Sao Kim đến Mặt Trời! Chưa kể, ngôi sao mẹ này thuộc loại tương đối năng động, gió sao của nó dễ dàng thổi bay khí từ hành tinh này.

Theo các tác giả, có thể hành tinh này hình thành ở vị trí xa hơn rồi di chuyển vào bên trong, cũng có thể nó có thể chứa một lượng đáng kể các nguyên tố nhẹ nhất như hydro và heli. Lớp khí này không bị nén chặt vì lực hấp dẫn của lõi yếu, dẫn đến việc nó phồng to ra.

Ngoài ra, cũng có thể dữ liệu quan sát bị nhiễu phần nào do hành tinh này có một lớp sương mù dày đặc bao phủ; hoặc do sao mẹ của nó có một vành đai đá bụi giống Sao Thổ.

Tuy nhiên tất cả chỉ là giả thuyết. Tạm thời, sự tồn tại của Kepler-51d vẫn chưa có lời giải.