HD 137010 b là một hành tinh mới được phát hiện, có nhiều đặc điểm tương đồng với Trái Đất — nhưng kèm theo một điều kiện quan trọng. Dù mang những nét “giống Trái Đất”, hành tinh này có thể còn lạnh hơn cả Sao Hỏa, một thế giới vốn đã bị đóng băng sâu.

Một quỹ đạo hiếm hoi giống Trái Đất

Các nhà nghiên cứu vẫn đang tiếp tục khai thác những phát hiện mới từ dữ liệu do Kính thiên văn Không gian Kepler của NASA thu thập, dù sứ mệnh này đã kết thúc vào năm 2018. Một nghiên cứu gần đây đã nêu bật một phát hiện đầy hứa hẹn: một hành tinh đá có kích thước hơi lớn hơn Trái Đất, quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời, cách Hệ Mặt Trời của chúng ta khoảng 146 năm ánh sáng.

Thời gian “một năm” của hành tinh này được cho là gần tương đương với Trái Đất, tức là mất khoảng một vòng quỹ đạo mỗi năm. Mặc dù hiện vẫn được xếp vào nhóm “ứng viên” chờ xác nhận, HD 137010 b dường như nằm gần rìa ngoài của “vùng có thể sinh sống” quanh ngôi sao chủ — khoảng cách mà tại đó nước lỏng có thể tồn tại trên bề mặt hành tinh, nếu điều kiện khí quyển phù hợp.

Những thế giới quay quanh các ngôi sao ngoài Mặt Trời được gọi là ngoại hành tinh. Nếu được xác nhận, HD 137010 b sẽ đặc biệt đáng chú ý vì có thể trở thành ngoại hành tinh kích thước Trái Đất đầu tiên có quỹ đạo dài một năm đi ngang trực tiếp qua mặt trước của một ngôi sao gần và giống Mặt Trời — điều kiện lý tưởng cho các quan sát chi tiết tiếp theo.

Có thể sinh sống về mặt lý thuyết, nhưng đóng băng trên thực tế

Tuy hấp dẫn, thế giới này vẫn tồn tại một hạn chế lớn. Hành tinh này chỉ nhận được chưa tới một phần ba lượng năng lượng mà Trái Đất nhận được từ Mặt Trời. Dù ngôi sao chủ HD 137010 thuộc cùng nhóm với Mặt Trời của chúng ta, nó lạnh hơn và có độ phát sáng thấp hơn.

Do đó, nhiệt độ bề mặt của HD 137010 b có thể duy trì ở mức cực thấp, có khả năng không ấm hơn −90 độ F (−68 độ C). Để so sánh, nhiệt độ bề mặt trung bình của Sao Hỏa vào khoảng −85 độ F (−65 độ C), cho thấy hành tinh ứng viên này thậm chí còn lạnh hơn cả Hành tinh Đỏ.

Ngoại hành tinh HD 137010 b cũng cần thêm các quan sát bổ sung để được nâng cấp từ “ứng viên” lên “đã xác nhận”. Các nhà khoa học sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau để phát hiện hành tinh, và phát hiện này dựa trên một lần quá cảnh duy nhất — tức một khoảnh khắc hành tinh đi ngang qua phía trước ngôi sao, tạo nên một “nhật thực thu nhỏ” — được ghi nhận trong sứ mệnh thứ hai của Kepler, gọi là K2.

Dù chỉ với một lần quá cảnh, các tác giả nghiên cứu vẫn có thể ước tính chu kỳ quỹ đạo của hành tinh ứng viên. Họ theo dõi thời gian bóng của hành tinh đi qua đĩa sao — trong trường hợp này là 10 giờ, so với khoảng 13 giờ của Trái Đất — rồi so sánh với các mô hình quỹ đạo của chính hệ sao đó. Tuy vậy, dù độ chính xác của lần phát hiện đơn lẻ này cao hơn hầu hết các quan sát quá cảnh bằng kính thiên văn không gian, các nhà thiên văn vẫn cần thấy hiện tượng quá cảnh lặp lại đều đặn để xác nhận rằng nguyên nhân thực sự là một hành tinh.

Và việc ghi nhận thêm các lần quá cảnh như vậy sẽ không hề dễ dàng. Khoảng cách quỹ đạo của hành tinh này — rất giống với Trái Đất — đồng nghĩa với việc hiện tượng quá cảnh xảy ra hiếm hơn nhiều so với các hành tinh có quỹ đạo gần sao chủ. Đây cũng là một lý do lớn khiến các ngoại hành tinh có quỹ đạo giống Trái Đất đặc biệt khó phát hiện. Nếu gặp may, việc xác nhận có thể đến từ các quan sát bổ sung của sứ mệnh kế nhiệm Kepler/K2 là TESS (Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh Quá cảnh của NASA), từ CHEOPS (Vệ tinh Đặc trưng Ngoại hành tinh) của Cơ quan Vũ trụ châu Âu, hoặc từ các kính thiên văn không gian thế hệ tiếp theo.

Thông tin thú vị

Mặc dù có khả năng mang khí hậu băng giá, các tác giả nghiên cứu cho rằng HD 137010 b cũng có thể là một thế giới ôn hòa, thậm chí giàu nước — nếu nó sở hữu một bầu khí quyển chứa nhiều carbon dioxide hơn Trái Đất. Dựa trên các mô hình về khí quyển tiềm năng của hành tinh, nhóm khoa học ước tính có khoảng 40% khả năng HD 137010 b nằm trong “vùng có thể sinh sống thận trọng” quanh ngôi sao chủ, và 51% khả năng nằm trong “vùng có thể sinh sống lạc quan” (rộng hơn). Ngược lại, các tác giả cũng cho rằng hành tinh này có xác suất khoảng 50–50 là nằm hoàn toàn ngoài vùng có thể sinh sống.