Hình ảnh mô phỏng HD 3167b (Ảnh: NASA)

Trong nghiên cứu từ Đại học Chicago (Mỹ) trên tạp chí The Astrophysical Journal Letters, nhóm nghiên cứu do nghiên cứu sinh Brandon Park Coy dẫn đầu cho biết hành tinh mang tên HD 3167b chỉ mất khoảng 1 ngày Trái Đất để hoàn thành chu kỳ quay quanh sao chủ. Do nằm gần sao chủ, hành tinh này phải chịu lượng bức xạ và gió mạnh khiến khí quyển trên hành tinh có thể thất thoát vào không gian.

“Điều ngạc nhiên là khi một hành tinh nằm càng gần sao chủ thì càng khó giữ khí quyển, thế nhưng nhiều hành tinh nham thạch vẫn sở hữu lớp khí quyển này”, ông Edwin Kite, phó giáo sư khoa học địa vật lý tại Đại học Chicago, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

HD 3167b thuộc nhóm hành tinh đá có nhiệt độ cực cao. Bề mặt hướng về phía sao chủ của hành tinh này có thể tồn tại dưới dạng đá nóng chảy. Tuy nhiên, hành tinh này lại mát hơn đáng kể so với các hành tinh nham thạch khác từng được phát hiện có khí quyển.

Nhằm xác định bầu khí quyển trên HD 3167b, nhóm nghiên cứu đã sử dụng Kính thiên văn Không gian James Webb (JWST) để phát hiện ánh sáng trong dải hồng ngoại trung. Khi áp dụng phương pháp nhật thực phụ, so sánh mức độ chênh lệch ánh sáng trước và trong thời gian nhật thực, nhóm khoa học có thể xác định được lượng bức xạ phát ra, từ đó có thể ước tính nhiệt độ của HD 3167b.

Nếu hành tinh không có khí quyển, mặt ban ngày của hành tinh sẽ nóng đến mức tối đa dựa trên lượng bức xạ nhận từ sao chủ và khả năng phản xạ của bề mặt. Tuy nhiên, HD 3167b lại mát hơn đáng kể so với mức này.

Theo nhóm nghiên cứu, sự chênh lệch cho thấy hành tinh có thể sở hữu khí quyển. Lớp khí này có khả năng phân bổ nhiệt từ mặt ngày sang mặt đêm. Mây trong khí quyển cũng có thể phản xạ một phần bức xạ từ sao chủ, giúp giảm nhiệt độ bề mặt.

Thành phần khí quyển của HD 3167b chưa được xác định. Các nhà khoa học cho rằng nó có thể giàu silicat, với khoáng chất tương tự lớp phủ Trái Đất. Một số hành tinh nham thạch khác được phát hiện có dấu hiệu chứa các khí như carbon dioxide, carbon monoxide hoặc hơi nước.

Phát hiện này đã giúp các nhà khoa học tìm hiểu quá trình chuyển tiếp giữa những hành tinh có và không có khí quyển. Nhóm nghiên cứu hiện đang muốn xác định liệu có một ngưỡng nhiệt độ khiến khí quyển silicat trở nên đủ dày để hình thành mây phản xạ bức xạ hay không.

Dù không thể hỗ trợ sự sống, các hành tinh nham thạch vẫn có giá trị nghiên cứu. Trái Đất thời kỳ đầu cũng từng trải qua giai đoạn "đại dương magma", khi bề mặt gần như hoàn toàn nóng chảy. Việc nghiên cứu những hành tinh như HD 3167b có thể giúp giới khoa học hiểu thêm về điều kiện của Trái Đất trong những giai đoạn đầu.

Đây mới là kết quả đầu tiên của chương trình khảo sát 10 hành tinh nham thạch. Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục phân tích dữ liệu từ vệ tinh TESS và các quan sát của JWST để tìm hiểu rõ hơn về mây và thành phần khí quyển của những hành tinh này.