“Vô vàn hành tinh có thể ở trong vùng sống của Dải Ngân Hà chúng ta.”

Để một hành tinh có thể ở được, các điều kiện phải phù hợp. Quá gần các ngôi sao và các hành tinh sẽ bị rang, như sao Kim; quá xa, và nó bị đóng băng, giống như các mặt trăng của Sao Thổ. Nhưng vấn đề ở đây là: không phải tất cả các hệ mặt trời đều giống hệ mặt trời của chúng ta, và không phải tất cả các ngôi sao đều giống Mặt trời.

Nếu bạn có một ngôi sao lớn hơn, nóng hơn, vùng có thể ở được ‘Goldlilocks’ sẽ xa hơn. Nhưng hầu hết các ngôi sao trong thiên hà của chúng ta, ít nhất, không nóng bằng Mặt trời. Loại sao phổ biến nhất được gọi là ‘sao lùn đỏ’. Sao lùn đỏ là loại sao phong phú nhất trong Dải Ngân hà, chúng không ở gần nhau lắm. Nó nặng gấp đôi Mặt trời và mát hơn nhiều.

Vấn đề với các sao lùn đỏ là các hành tinh có thể ở được phải ở rất gần các ngôi sao của chúng – gần đến mức sóng thủy triều có thể phá hủy chúng. Trên Trái đất, mặt trăng gây ra lực thủy triều nhiều nhất. Mặt trời cũng có hiệu ứng thủy triều, nhưng ít hơn nhiều so với mặt trăng. Nhưng đối với các hành tinh gần các ngôi sao của chúng hơn, hiệu ứng thủy triều sẽ lớn hơn.

Trên thực tế, lớn đến mức khoảng hai phần ba các hành tinh xung quanh sao lùn đỏ sẽ bị đốt cháy bởi sóng thủy triều – bởi vì lực thủy triều cũng tạo ra ma sát, tạo ra nhiệt. Vì vậy, nếu có quá nhiều hiệu ứng thủy triều, nó sẽ tạo ra quá nhiều nhiệt. Nhưng điều đó vẫn để lại một phần ba có thể ở được.

Nhưng điều đó vẫn để lại một phần ba có thể ở được.

Đó là kết luận của một nghiên cứu mới được thực hiện bởi các nhà thiên văn học của Đại học Florida. Họ đã tính toán các hiệu ứng thủy triều này và phát hiện ra rằng có thể có nhiều hành tinh có thể ở được hơn chúng ta nghĩ – vì một phần ba các hành tinh xung quanh các sao lùn đỏ không bị ảnh hưởng bởi các hiệu ứng thủy triều tàn khốc.

Nghiên cứu sinh tiến sĩ Sheila Sagear cho biết: “Tôi nghĩ rằng những kết quả này rất quan trọng đối với thập kỷ tiếp theo của nghiên cứu ngoại hành tinh, khi con mắt hướng về những quần thể sao này”. “Những ngôi sao này là những mục tiêu tuyệt vời để tìm kiếm các hành tinh nhỏ trên quỹ đạo nơi có thể hình dung rằng nước có thể ở dạng lỏng và do đó những hành tinh này có thể ở được.”

Quirky và có thể ở được

Giáo sư Sagear và nhà thiên văn học Sarah Ballard đã xem xét độ lệch tâm (thước đo độ “tròn”) của quỹ đạo của một mẫu gồm hơn 150 hành tinh xung quanh những ngôi sao này. Dữ liệu được lấy từ kính viễn vọng Kepler.

Họ nghiên cứu xem quỹ đạo của chúng có hình elip như thế nào, bởi vì sự nóng lên của thủy triều ảnh hưởng nhiều hơn đến các hành tinh có quỹ đạo hình elip. Sau đó, họ tính toán lượng nhiệt mà hiệu ứng thủy triều này sẽ tạo ra và liệu điều này có đẩy các hành tinh ra khỏi phạm vi có thể ở được hay không.

“Khoảng cách thực sự là một phần thông tin quan trọng mà chúng tôi đã bỏ lỡ trước đó, cho phép chúng tôi thực hiện phân tích này ngay bây giờ,” Sagear nói.

Ballard cho biết: “Chỉ đối với những ngôi sao nhỏ này, vùng có thể sinh sống mới đủ gần để lực thủy triều này có liên quan.

Nếu mẫu họ chọn là đại diện cho các thiên hà, điều đó có nghĩa là Dải Ngân hà có hàng trăm triệu mục tiêu đầy hứa hẹn về khả năng sinh sống. Đó là hàng trăm triệu ngôi sao có thể chứa các hành tinh có thể ở được.

Khi nghiên cứu tiếp tục, cuộc săn lùng các ngoại hành tinh có thể ở được tiếp tục đạt được động lực. Dữ liệu từ kính viễn vọng Kepler, kết hợp với các tính toán của Sagear và Ballard, đã mở ra một khả năng mới. Không chỉ số lượng các hành tinh có khả năng sinh sống lớn hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây, mà chúng ta còn có ý tưởng tốt hơn về nơi bắt đầu tìm kiếm.

Tuy nhiên, chúng ta cần tiết chế sự phấn khích đó một chút. Việc một hành tinh nằm trong vùng có thể ở được của một sao lùn đỏ không tự động khiến nó phù hợp với sự sống như chúng ta biết. Những hành tinh này có thể sẽ đưa ra nhiều thách thức khác, không ít trong số đó là bức xạ cực mạnh từ các ngôi sao chủ của chúng. Hơn nữa, việc chúng ở gần ngôi sao của chúng có thể khiến hành tinh này phải hứng chịu gió sao mạnh và các tia sáng, có thể tước đi mọi bầu khí quyển mà hành tinh có thể có.

Nghiên cứu được thực hiện bởi một nhóm tại Đại học Florida đóng vai trò như một lời nhắc nhở rõ ràng về việc chúng ta còn biết rất ít về thiên hà của chính mình, chứ đừng nói đến vũ trụ. Tuy nhiên, nó cũng minh họa mức độ hiểu biết của chúng ta về các thiên thể này. Tương lai của nghiên cứu ngoại hành tinh hứa hẹn một hành trình khám phá thú vị.

Tạp chí Tham khảo: Sagear, Sheila, Phân bố độ lệch tâm quỹ đạo của các hành tinh quay quanh sao lùn M, Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (2023). DOI: 10.1073/pnas.2217398120.