Làm cách nào để tìm ra những hành tinh cách chúng ta cả nghìn năm ánh sáng?

Các nhà khoa học trên thế giới có thể tìm ra một hành tinh nào đó và dự đoán được nó có phù hợp để phát triển sự sống hay không bằng phương pháp quá cảnh thiên thể.

Nhiều người thắc mắc rằng nếu các nhà thiên văn quan sát và tìm ra các hành tinh xa lạ như thế nào khi chúng cách Trái đất có khi đến cả nghìn năm ánh sáng? Theo LiveScience, trong vài thập kỷ gần đây, các nhà khoa học dùng phương pháp quá cảnh thiên thể để xác định một hành tinh nào đó. Điều này giúp cải thiện cơ hội phát hiện ra các ngoại hành tinh và biết đâu đó trong tương lai sẽ tìm được người ngoài hành tinh và các sinh vật đặc biệt ở một thế giới xa xôi nào đó.

Kể từ năm 1999, các nhà khoa học thường sử dụng phương pháp quá cảnh thiên thể để phát hiện các hành tinh đang quay một một mặt trời nào đó. Phương pháp này dựa trên một nguyên lý rất đơn giản đó là "sự đi qua của thiên thể". Đó là hiện tượng xảy ra khi ít nhất một thiên thể chuyển động qua trước mặt của một thiên thể khác trên bầu trời, che một phần nhỏ của thiên thể phía sau.

Thông thường, các nhà khoa học sẽ phát hiện ra một hành tinh nào đó bằng cách đo độ sáng của các ngôi sao mà hành tinh đó quay quanh. Tuy nhiên, khi phát hiện ra một hành tinh thì không ai biết liệu trên đó có tồn tại sự sống hay không và sau đó họ phải quan sát thêm nhiều lần nữa.

Các nhà khoa học dùng phương pháp quá cảnh thiên thể để xác định một hành tinh nào đó.

Theo NASA, hầu hết các ngoại hành tinh (từ chỉ chung cho các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta) mà con người đã biết được tìm thấy thông qua phương pháp quá cảnh thiên thể. Những kính thiên văn cỡ lớn và cực mạnh mẽ như kính viễn vọng không gian Kepler hay Vệ tinh Khảo sát Ngoại hành tinh (TESS) có thể phát hiện một hành tinh nào đó quanh quanh và làm mờ ánh sáng của ngôi sao chủ trong thời gian ngắn. Phương pháp kể trên có thể áp dụng để tìm hành tinh quay quanh những ngôi sao cách chúng ta hàng nghìn năm ánh sáng.

Từ phương pháp kể trên, các nhà khoa học có thể ước tính được cả độ lớn của một hành tinh dựa trên ánh sáng mà nó chặn khi quay quanh ngôi sao chủ. Đồng thời, kích thước đường quỹ đạo của hành tinh đó cũng có thể tính toán dựa trên thời gian mà ánh sáng ngôi sao chủ bị mờ đi.

Đồng thời, kích thước và nhiệt độ của ngôi sao chủ hay khoảng cách của hành tinh với ngôi sao chủ cũng cung cấp thêm thông tin về việc nó có thích hợp với sự sống không. Không chỉ vậy, phương pháp quá cảnh thiên thể cũng có thể gợi ý về bầu khí quyển của một ngoại hành tinh. Trong quá trình di chuyển, ánh sáng của một ngôi sao được lọc qua các phân tử khí quyển. Các nhà khoa học sẽ nghiên cứu để xác định các nguyên tố như oxy và metan trong khí quyển của ngoại hành tinh mà mình đang tìm hiểu. Tuy nhiên, các yếu tố kể trên thường khá mơ hồ và các nhà thiên văn cần hàng chục lần quan sát bằng phương pháp quá cảnh thiên thể mới có thể xác nhận được nguyên tố nào có mặt trong bầu khí quyển của hành tinh đó.

Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng phương pháp quá cảnh thiên thể phải có những điều kiện nhất định. Nó chỉ xảy ra khi 3 thiên thể cùng nằm trên một đường thẳng. Ví dụ như một người thực hiện phương pháp quá cảnh thiên thể ở Trái đất chỉ thực hiện được nhiệm vụ của mình khi Trái đất, hành tinh quan sát và sao chủ của nó ở trên một đường thẳng.

Hình minh họa phương pháp quá cảnh thiên thể.

Có những trường hợp hiếm hơn khi quá cảnh xảy ra có đến 4 thiên thể cùng nằm trên một đường thẳng. Lần gần nhất ghi nhận sự kiện này là vào ngày 27/6/1586 khi sao Thủy đi qua Mặt trời được nhìn thấy từ sao Kim. Cùng lúc đó từ sao Thổ cũng nhìn thấy được sao Thủy và sao Kim đi qua mặt trời.

Trong những năm qua, quá cảnh thiên thể với việc quan sát sự đi qua ngôi sao chủ của ngoại hành tinh là phương pháp chính để "săn" các hành tinh xa lạ với chúng ta. HD 209458b là ngoại hành tinh đầu tiên được phát hiện bằng phương pháp quan sát sự quá cảnh.

• Tại sao nắp sữa chua sản xuất tại Nhật lại không hề bị dính sữa chua?
• Ai là nhà khoa học đầu tiên trên thế giới?
• Luồng tia X lớn hơn dải Ngân Hà phát ra từ hố đen

Từ khóa liên quan:

phương pháp quá cảnh thiên thể

phương pháp quan sát sự quá cảnh

cách tìm ra các hành tinh

đo độ sáng của sao

phương pháp tìm ra các hành tinh mới