Phát hiện cách Trái đất 63 năm ánh sáng mở rộng cuộc tìm kiếm sự sống

“Nghe” một thế giới xa xôi

Cách đây hơn ba thập niên, việc xác nhận một hành tinh quay quanh ngôi sao khác đã là một thành tựu lớn. Đến nay, hàng nghìn ngoại hành tinh đã được phát hiện và giới thiên văn đang chuyển sang công việc khó hơn: tìm hiểu những thế giới ấy thực sự như thế nào.

Beta Pictoris b, cách Trái đất hơn 63 năm ánh sáng, có khối lượng khoảng 12 lần Sao Mộc, mới khoảng 25 triệu năm tuổi và là một thế giới khí khổng lồ, hoàn toàn không giống Trái đất. Những quan sát mới lại cho phép các nhà khoa học tiếp cận một đặc điểm mà trước đây gần như không thể đo trực tiếp ở khoảng cách như vậy.

Minh họa hệ hành tinh Beta Pictoris, nơi các nhà khoa học vừa ghi nhận tín hiệu vô tuyến giúp tìm hiểu từ trường của một hành tinh ngoài Hệ Mặt trời. Ảnh: NASA

Sử dụng MeerKAT, hệ thống gồm 64 ăng-ten vô tuyến tại Nam Phi, nhóm nghiên cứu theo dõi hệ Beta Pictoris trong năm 2025 và 2026. Họ xác định được những đợt sóng vô tuyến phát ra từ vị trí của Beta Pictoris b, thay vì ngôi sao mà hành tinh này quay quanh. Nghiên cứu hiện vẫn ở dạng tiền công bố và chưa qua phản biện, nhưng nếu kết quả được xác nhận, đây sẽ là lần đầu tiên phát xạ vô tuyến cực quang được định vị trực tiếp tới một ngoại hành tinh theo cách này.

Các đợt sóng được cho là liên quan tới hoạt động từ trường mạnh. Cũng như trên Trái đất hay Sao Mộc, các hạt mang điện tương tác với từ trường có thể tạo ra cực quang và đồng thời phát sóng vô tuyến. Từ tần số của tín hiệu thu được, nhóm nghiên cứu ước tính từ trường tại nguồn phát trên Beta Pictoris b đạt ít nhất khoảng 1.250 gauss, mạnh hơn rất nhiều so với Trái đất và Sao Mộc.

Ở khoảng cách hơn 63 năm ánh sáng, hầu như mọi hiểu biết về Beta Pictoris b đều phải được rút ra từ những lượng ánh sáng và bức xạ rất nhỏ truyền tới kính thiên văn. Việc có thể dùng một tín hiệu như vậy để đo từ trường cho thấy phạm vi thông tin con người thu được từ các ngoại hành tinh đang ngày càng mở rộng.

Trong nhiều năm qua, các phương pháp quan sát đã cho phép giới thiên văn xác định kích thước, khối lượng, quỹ đạo, nhiệt độ và trong một số trường hợp cả thành phần khí quyển của những thế giới xa xôi. Sóng vô tuyến nay có thể bổ sung thêm thông tin về môi trường từ trường, giúp mô tả một hành tinh chi tiết hơn thay vì chỉ xác định sự hiện diện của nó.

Cường độ từ trường đặc biệt mạnh của Beta Pictoris b còn có thể chứa manh mối về những quá trình diễn ra bên trong hành tinh. Với tuổi đời chỉ khoảng 25 triệu năm, hành tinh vẫn còn rất nóng và có thể duy trì mạnh hơn quá trình tạo từ trường. Các nhà nghiên cứu cũng chưa loại trừ khả năng một vệ tinh tự nhiên góp phần cung cấp các hạt mang điện cho cực quang, tương tự vai trò của Io đối với Sao Mộc, dù hiện chưa có bằng chứng xác nhận một mặt trăng như vậy.

Đi tìm những thế giới nhỏ hơn

Trong nghiên cứu các hành tinh đá, từ trường được quan tâm bởi nó ảnh hưởng tới cách hành tinh tương tác với gió và bức xạ từ ngôi sao chủ. Những tương tác kéo dài hàng triệu hay hàng tỷ năm có thể tác động tới sự biến đổi của khí quyển, một trong nhiều yếu tố cần xem xét khi đánh giá môi trường trên một hành tinh.

Từ trường không phải dấu hiệu của sự sống và cũng không đồng nghĩa một hành tinh có thể ở được. Chính Beta Pictoris b, một thế giới khí khổng lồ rất khác Trái đất, cho thấy từ trường mạnh có thể tồn tại trong những điều kiện hoàn toàn không giống môi trường sống mà con người quen thuộc. Khi tìm kiếm những hành tinh có khả năng duy trì sự sống, thông tin này cần được đặt cạnh nhiệt độ, nước, khí quyển và nhiều yếu tố khác.

Với những hành tinh đá gần kích thước Trái đất, nhiệm vụ sẽ khó hơn nhiều do chúng nhỏ hơn, từ trường được cho là yếu hơn và tín hiệu vô tuyến cũng mờ hơn. Một số tần số mà giới thiên văn muốn quan sát lại không xuyên qua được khí quyển Trái đất, khiến các kính thiên văn trên mặt đất có những giới hạn nhất định.

Các phương án được tính tới trong tương lai gồm đài quan sát vô tuyến ngoài không gian hoặc đặt ở mặt khuất của Mặt trăng, nơi ít chịu nhiễu từ các hệ thống vô tuyến do con người tạo ra. Đây vẫn là bước phát triển còn xa, nhưng tín hiệu từ Beta Pictoris b cho thấy những phép đo từng chủ yếu nằm trên lý thuyết đã bắt đầu có thể thực hiện bằng quan sát thực tế.

Trong khoảng ba thập niên, nghiên cứu ngoại hành tinh đã đi từ việc xác nhận những thế giới ngoài Hệ Mặt trời tồn tại tới đo khối lượng, nhiệt độ, khảo sát khí quyển và nay bắt đầu tiếp cận cả từ trường của chúng. Những gì từng chỉ là những chấm sáng rất xa đang dần trở thành những thế giới có thể được nhận diện ngày một rõ hơn.