Những hiểu biết của chúng ta về ngoại hành tinh ngày càng được mở rộng.
Trong những năm gần đây,
các nhà thiên văn học đã phát hiện vô số thế giới bên ngoài Hệ Mặt trời của chúng ta.
thậm chí dự đoán được kích thước, nhiệt độ và khí quyển của chúng.
Nhưng làm thế nào các nhà khoa học có thể biết chi tiết về sự tồn tại của chúng dù cách chúng ra rất xa?
Khám phá Ngoại hành tinh từ sự Quá cảnh.
Vẫn còn có nhiều câu hỏi hóc búa xoay quanh ngoại hành tinh,
từ những khả năng về sự sống ngoài hành tinh cho đến nhiều thế giới giống Trái Đất khác.
Nhưng theo đuổi câu trả lời cho những thắc mắc này không phải là một nhiệm vụ dễ dàng
Ngoại hành tinh gần như không phát ra ánh sáng quang học của riêng mình
và quay quanh các ngôi sao ở khoảng cách rất xa Trái Đất, do đó rất khó quan sát được.
Quá trình quá cảnh là cơ hội tốt nhất để nghiên cứu ngoại hành tinh.
Là khi một hành tinh băng qua giữa ngôi sao chủ và Trái Đất,
làm giảm độ sáng rõ rệt của ngôi sao trong một khoảng thời gian ngắn.
Thời gian và sự thay đổi cường độ của đường cong ánh sáng
mang đến những manh mối về kích thước và quỹ đạo của hành tinh.
Ngoài ra còn có những dốc nhỏ hơn trong thang ánh sáng ngay trước hoặc sau quá trình quá cảnh
có thể đó là một vệ tinh; một ngoại mặt trăng.
Sự quá cảnh thậm chí có thể cho ta biết về cấu tạo của hành tinh.
Một phần nhỏ ánh sáng đi xuyên qua bầu khí quyển của hành tinh
tương tác với nhiều nguyên tử và phân tử tại đây.
Sau đó ánh sáng mang theo những thông tin về chúng
được các nhà khoa học sử dụng để suy ra tình trạng của hành tinh
như nhiệt độ, thành phần hóa học và lịch sử hình thành.
Tuy nhiên, phương pháp này lại có nhiều hạn chế.
Sự quá cảnh chỉ xảy ra khi quỹ đạo của một hành tinh thực sự giao nhau giữa ngôi sao chủ và Trái Đất
do đó quỹ đạo của nó phải hướng về phía chúng ta.
Trường hợp này chỉ xảy ra đối với một phần nhỏ hệ hành tinh.
Khi xảy ra, quá cảnh diễn ra không thường xuyên và kéo dài trong một khoảng thời gian tương đối ngắn
Do đó cơ hội cho việc quan sát là điều không thể .
Sự quá cảnh cũng thiên về việc tìm các ngoại hành tinh lớn hơn ở gần ngôi sao chủ của chúng.
Những hành tinh này chặn nhiều ánh sáng hơn, làm giảm độ sáng nhiều hơn, dễ phát hiện hơn.
Vì vậy, sự quá cảnh không thể hiện sự đa dạng của nhiều thế giới ở ngoài kia.
Thậm chí có thể mang lại kết quả sai lệch.
Đôi khi độ sáng thay đổi do một thứ khác gây ra,
chẳng hạn như một ngôi sao đi ngang qua trước mặt một ngôi sao khác
trong một hệ sao đôi.
Mặc dù có những hạn chế này, sự quá cảnh đã giúp tiết lộ vô số ngoại hành tinh
nhờ vào số lượng lớn các ngôi sao và hành tinh trong Vũ Trụ
cùng với nền cộng nghệ hiện đại dành cho việc săn lùng chúng.
Kính thiên văn Không gian Hubble là một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực này.
Lần đầu tiên Hubble đã nghiên cứu bầu khí quyển của một ngoại hành tinh giống Trái Đất
chụp được hình ảnh đầu tiên của một ngoại hành tinh trong ánh sáng khả kiến,
và lần đầu tiên phát hiện phân tử hữu cơ trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh.
Tuy nhiên, những khám phá đáng chú ý này lại đẩy Hubble đến chính giới hạn của mình.
Để đi sâu hơn nữa vào những thế giới xa xôi này,
chúng ta cần nhiều kính thiên văn mạnh hơn nữa.
Sắp tới Kính thiên văn Không gian James Webb sẽ đưa công nghệ này lên một tầm cao mới.
James Webb sẽ quan sát Vũ Trụ ở bước sóng hồng ngoại với độ nhạy chưa từng thấy.
Điều này đặc biệt thuận lợi cho việc nghiên cứu ngoại hành tinh
vì các phân tử trong bầu khí quyển của ngoại hành tinh để lại hầu hết các manh mối trong khu vực hồng ngoại.
Cụ thể, những bước sóng này có thể giúp chúng ta tìm thấy các hành tinh có thể ở được.
Các hành tinh có điều kiện thích hợp để duy trì nước ở dạng lỏng
phát ra bức xạ nhiệt đạt cực đại trong bước sóng hồng ngoại.
Độ nhạy bén của James Webb với bước sóng quan trọng này
chắc chắn sẽ khám phá thêm nhiều bí mật của các ngoại hành tinh
và thậm chí có thể tìm thấy sự sống ở đâu đó trong Vũ Trụ.
Hubblecast được sản xuất bởi ESA/Hubble tại Tổ chức Nghiên cứu Thiên văn châu Âu tại Nam Bán cầu (Đức).
Sứ mệnh Hubble là dự án hợp tác quốc tế giữa NASA và Cơ quan Vũ trụ châu Âu.
Translated by Thanh Sang Mai.