Bất kỳ viên kim cương nào đẹp nhất, lớn nhất trên Trái Đất cũng phải “chờn” trước đối thủ mới được các nhà thiên văn học phát hiện: viên kim cương to hơn cả Trái Đất, đó là hành tinh 55 Cancri E.
Khi các nhà thiên văn lần đầu phát hiện ra hành tinh 55 Cancri E hồi năm 2004, họ chỉ biết đây là một hành tinh “siêu Trái Đất”, có bán kính gấp đôi và nặng gấp 8 lần hành tinh nơi con người ở. Nó quay rất gần một ngôi sao giống Mặt Trời tên là 55 Cancri A thuộc chòm sao Con cua – gần hơn 25 lần so với khoảng cách từ sao Thủy đến Mặt Trời. Một năm ở hành tinh này chỉ bằng 18 giờ trên Trái Đất và nhiệt độ bề mặt của nó là hơn 2.000 độ C.
 Hình vẽ mô tả hành tinh kim cương 55 Cancri E. Ảnh: Internet |
Đến tháng 5/2012, các nhà thiên văn phát hiện ra một điều đáng ngạc nhiên và đáng thèm muốn của hành tinh 55 Cancri E: nó có thể được phủ một lớp kim cương lấp lánh, chứ không phải là nước như giới khoa học từng nghĩ. Kết luận trên được đưa ra trong nghiên cứu “Hành tinh siêu Trái Đất 55 Cancri E – hành tinh giàu cácbon”.
Tiến sĩ Nikku Madhusudhan thuộc khoa thiên văn học trường Đại học Yale (Mỹ), trưởng nhóm nghiên cứu, tiết lộ: “Bề mặt hành tinh này có thể được phủ than chì và kim cương, chứ không phải là nước và đá granite”.
 Mặt cắt mô tả lớp kim cương của hành tinh 55 Cancri E. |
Thông thường, các nhà thiên văn không thể nhìn thấy ánh sáng trực tiếp từ một hành tinh đang quay quanh một ngôi sao khác. Đơn giản là vì các hành tinh có kích thước quá nhỏ so với ngôi sao của chúng và bất kỳ ánh sáng nào phản chiếu cũng bị “nuốt chửng”.
Tuy nhiên, năm 2005, các nhà thiên văn đã dùng kính vũ trụ Spitzer của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) để quan sát hai hành tinh khổng lồ trượt về phía sau các ngôi sao của chúng và ghi nhận được sự khác biệt trong lượng ánh sáng chúng nhận được. So sánh lượng ánh sáng chúng nhận được trước và sau khi trượt về phía sau ngôi sao, các nhà thiên văn có thể phân biệt chính xác từng loại ánh sáng được hành tinh đó phản chiếu. Nghiên cứu quang phổ của ánh sáng đó sẽ cho biết thông tin về nhiệt độ của hành tinh, thậm chí là chi tiết về bầu khí quyển của nó.
Đối với 55 Cancri E, việc nhìn thấy ánh sáng từ hành tinh này là một điều không thể, ngay cả khi nó đang trượt về phía sau ngôi sao của mình. Lượng ánh sáng quá nhỏ và bị trộn lẫn trong vô vàn thứ ánh sáng từ ngôi sao của nó. Tuy nhiên, nó lại phát sáng rực rỡ trong quang phổ hồng ngoại – một điều kiện cho phép các nhà thiên văn quan sát ánh sáng của nó như quan sát các hành tinh lớn hơn nhiều.
Khi dùng kính viễn vọng Spitzer quan sát 55 Cancri E trượt ra phía sau ngôi sao của nó, các nhà thiên văn phát hiện ra một lượng ánh sáng hồng ngoại. Sau đó, họ tách quang phổ ánh sáng phát ra từ hành tinh này và có thể xác định được thành phần của nó.
Nhờ đó, tiến sĩ Madhusudhan và nhóm nghiên cứu đã biết rằng hành tinh 55 Cancri E có lõi là sắt nóng chảy, bao quanh là các lớp khoáng chất silicon, kim cương và một lớp vỏ mỏng than chì. Họ ước tính khoảng 1/3 khối lượng hành tinh này (tương đương 3 lần khối lượng Trái Đất) là kim cương.
Đây là lần đầu các nhà thiên văn xác định được một hành tinh có thể là hành tinh kim cương quay xung quanh một ngôi sao giống Mặt Trời và phát hiện ra cấu tạo hóa học của nó.
55 Cancri E là một trong 5 hành tinh quay quanh ngôi sao 55 Cancri giống Mặt Trời. Ngôi sao 55 Cancri cách Trái Đất khoảng 40 năm ánh sáng – một khoảng cách gần đến mức chúng ta có thể nhìn thấy nó bằng mắt thường trên bầu trời đêm.
Sau nghiên cứu này, các nhà thiên văn học sẽ quan sát thêm hệ ngôi sao 55 Cancri để xác định chính xác hơn thành phần của nó và phân tích khí quyển của hành tinh kim cương.
Phát hiện hành tinh kim cương mở ra nhiều con đường mới nghiên cứu tiến trình địa hóa học và địa vật lý của các hành tinh có kích thước như Trái Đất bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta.
Trước đây, năm 2011, các nhà thiên văn học Ôxtrâylia cũng phát hiện được một hành tinh kim cương thuộc chòm sao Thiên hà, lớn gấp 5 lần Trái Đất, cách chúng ta khoảng 4.000 năm ánh sáng. Nhưng nó không phải là hành tinh kim cương đầu tiên quay quanh một ngôi sao giống Mặt Trời như 55 Cancri E.
Thùy Dương
