Thật thú vị vào tuần trước khi các nhà khoa học công bố hơi nước trong bầu khí quyển siêu Trái đất. Nhưng, ngay cả khi thông báo được đưa ra, các nhà khoa học khác đã cảnh báo rằng hành tinh này - K2-18b - có lẽ ít giống một siêu trái đất và giống như một sao Hải Vương mini.
Nghệ sĩ khái niệm K2-18b, cũng như một hành tinh khác trong hệ thống này, K2-18c, với ngôi sao mẹ, một sao lùn đỏ, trong nền. Hình ảnh qua Alex Boersma / iREx.
Cách đây vài ngày, EarthSky đã báo cáo rằng lần đầu tiên, hơi nước được phát hiện trong bầu khí quyển của một ngoại hành tinh siêu Trái đất có thể ở được. Chúng tôi đã một mình trong báo cáo của chúng tôi. Như mong đợi, kết quả nhận được rất nhiều sự chú ý từ phương tiện truyền thông. Nhưng, hóa ra, câu chuyện có thể không hoàn toàn như báo cáo đầu tiên và được mô tả sai ở một mức độ nào đó.
Phát hiện này được phác thảo trong hai bài báo khác nhau, bài đầu tiên được xuất bản trên arXiv vào ngày 10 tháng 9 năm 2019 và bài thứ hai trong tạp chí đánh giá ngang hàng Thiên văn học thiên nhiên vào ngày 11 tháng 9 năm 2019.
Các bài báo mô tả chi tiết về việc tìm thấy hơi nước trong bầu khí quyển của K2-18b, một ngoại hành tinh trong vùng có thể ở của ngôi sao của nó - nơi nhiệt độ có thể cho phép nước lỏng tồn tại - cách Trái đất 110 năm ánh sáng. Chính xác rằng đây là lần đầu tiên hơi nước được xác định trong bầu khí quyển của một hành tinh ngoại nhỏ hơn (không phải khí khổng lồ) trong vùng có thể ở của ngôi sao của nó, nhưng ngay sau khi công bố, nhiều nhà khoa học hành tinh đã phê phán cách phát hiện này được bảo hiểm trong các phương tiện truyền thông và xã hội
Phát hiện hơi nước Chính nó được xác nhận, nhưng có rất nhiều tranh luận về việc loại hành tinh K2-18b thực sự là gì, và nó có thể ở được như thế nào (hoặc không).
Một nghệ sĩ khác khái niệm về siêu trái đất K2-18b. Các nhà khoa học đã phát hiện hơi nước trong khí quyển của nó, nhưng nó có thể ở được không? Hầu hết các nhà khoa học nói rằng nó không có khả năng. Hình ảnh qua ESA / Hubble, M. Kornmesser / UCL News.
Một số nhà khoa học, bao gồm cả trong Thiên văn học thiên nhiên giấy, đã gọi hành tinh này là một siêu trái đất. Một siêu Trái đất lớn hơn Trái đất nhưng nhỏ hơn Sao Hải Vương - thường có kích thước tối đa gấp đôi Trái đất - và nhiều người đã được phát hiện. Hầu hết được cho là đá, giống như Trái đất, nhưng có một điểm chuyển tiếp - bắt đầu khoảng 1,6 đến 2 lần bán kính Trái đất - nơi một hành tinh có thể trở thành một người khổng lồ khí nhỏ, hay một sao Hải vương nhỏ như chúng thường được gọi. Chúng lớn hơn siêu Trái đất, nhưng vẫn nhỏ hơn Sao Hải Vương. Hầu hết các nhà khoa học hiện nay coi K2-18b là một sao Hải vương nhỏ, không phải siêu trái đất, với bầu khí quyển sâu của hydro và / hoặc helium, và có thể không có bề mặt rắn nào cả.
K2-18b có bán kính khoảng 2,7 lần Trái đất và khối lượng gấp khoảng 9 lần Trái đất. Mặc dù một số nhà khoa học vẫn coi đó là một siêu trái đất có thể, nhưng hầu hết, có vẻ như, sẽ phân loại nó thành một sao Hải Vương nhỏ. Tất cả điều này có thể là một chút bối rối.
Nghiên cứu năm 2017 trước đây được liên kết để xem xét rằng K2-18b có thể lớn và đá hoặc được bao phủ bởi nước và / hoặc băng. Nhưng nghiên cứu đó đã không tính đến các hạn chế của khí quyển, chỉ có khối lượng và bán kính. Như nhà khoa học ngoại hành tinh Erin May nói với tôi về:
Tiến sĩ của tôi tập trung một phần vào sự khác biệt giữa các lớp hành tinh này. Nhiều nghiên cứu cho thấy, nó cực kỳ khó tạo ra một hành tinh> hơn 2 Trái đất mà không có bầu khí quyển lớn. Khối lượng & bán kính (mật độ) một mình thực sự không hữu ích ở đây. Tôi cũng muốn chỉ ra rằng chỉ từ khối lượng và bán kính, hành tinh này chưa bao giờ được coi là siêu Trái đất. Tôi nghĩ rằng có một xu hướng để ném thuật ngữ này bởi vì nó có nhiều điểm thú vị hơn, nhưng chúng ta là những nhà thiên văn học cần giữ cho thuật ngữ của chúng ta thẳng.
- Alexandra Witze (@alexwitze) ngày 11 tháng 9 năm 2019
Và một chủ đề khác, từ Marina Koren tại Đại Tây Dương:
Vậy còn thói quen sinh hoạt thì sao? Vì hành tinh được xem xét - bởi hầu hết các nhà khoa học - cho đến nay là một sao Hải Vương nhỏ, điều này làm giảm đáng kể cơ hội. Bản thân hơi nước, hoặc thậm chí mưa (vẫn được coi là có thể có trong bầu khí quyển hành tinh này), rất tuyệt, nhưng như chúng ta biết - nó đòi hỏi một bề mặt / nội thất bằng đá cho các chất dinh dưỡng hóa học và cơ thể của nước lỏng. Thực sự có thể có các hành tinh ngoài kia với các dạng sống chỉ trong một bầu khí quyển, nhưng đối với loại cuộc sống ít nhất trên Trái đất, K2-18b dường như không phù hợp với điều này.
Đã có rất nhiều tranh luận về việc K2-18b là siêu Trái đất hay sao Hải vương nhỏ. Hầu hết các nhà khoa học hiện nay đồng ý rằng nó là một sao Hải Vương nhỏ, khiến khả năng sinh sống ít có khả năng hơn. Hình ảnh qua Patterson Clark / Washington Post / Quora.
Tìm kiếm bằng chứng cho hơi nước trên một hành tinh ngoại xa trong vùng có thể ở ngôi sao của nó là thú vị, nhưng bản thân nó không phải là bằng chứng về khả năng cư trú. Có nhiều yếu tố cần được xem xét, bao gồm cả thành phần của hành tinh và bầu khí quyển của nó. Tuy nhiên, K2-18b là hành tinh ngoại nhỏ nhất cho đến nay có hơi nước trong khí quyển, đó là một dấu hiệu tốt: nó hỗ trợ sự tranh luận của các nhà khoa học rằng thậm chí các hành tinh nhỏ hơn có hơi nước và / hoặc nước lỏng sẽ được tìm thấy, thế giới giống Trái đất hơn về cả kích thước và thành phần. Các kính viễn vọng dựa trên không gian sắp tới như Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) sẽ có thể nghiên cứu bầu khí quyển của các hành tinh như thế này, và nhỏ hơn, chi tiết hơn bao giờ hết, và thậm chí tìm kiếm sinh trắc học, có thể là bằng chứng cho sự sống.
Điểm mấu chốt: Ngoại hành tinh K2-18b không có hơi nước trong bầu khí quyển của nó, nhưng bản thân hành tinh này có lẽ rất giống Trái đất.