HAT-P-7b (hay Kepler-2b) là một ngoại hành tinh kỳ lạ. Được phát hiện vào năm 2008, nó có bán kính lớn hơn bán kính của Sao Mộc và mặt phẳng quỹ đạo nghiêng so với ngôi sao của nó (108°) đến mức nó gần như nằm trong quỹ đạo cực.
Nhưng điều làm cho hành tinh này thực sự đặc biệt là nó nóng đến mức nào.
HAT-P-7b ôm chặt ngôi sao hạng A, sáng chói của nó đến mức quỹ đạo của nó chỉ mất chưa đầy ba ngày – nó ở gần mặt trời hơn 20 lần so với Trái đất so với Trái đất của chúng ta.
Nhiệt độ ban ngày trên hành tinh được tính toán thường xuyên trên 2.200°C – tương tự như nhiều ngôi sao.
Bạn có thể đã nghe nói về một loại ngoại hành tinh được gọi là sao Mộc nóng. Chà, thật phù hợp, HAT-P-7b nằm trong một loại hành tinh được gọi là ‘Sao Mộc cực nóng’.
Đọc hướng dẫn của chúng tôi về 9 ngoại hành tinh kỳ lạ nhất hoặc cuộc phỏng vấn của chúng tôi với thợ săn ngoại hành tinh Niall Deacon.
Nó cũng là một trong những hành tinh tối nhất từng được quan sát, với suất phản chiếu (phản xạ bề mặt) nhỏ hơn 0,03 – gần bằng một cục than.
Hành tinh này đen đến nỗi nó hấp thụ hơn 97% ánh sáng nhìn thấy được chiếu vào nó.
Các mô hình hóa học về bầu khí quyển của nó dự đoán rằng vào ban đêm hơi lạnh hơn, khoáng vật oxit nhôm kết tinh ‘corundum’, cùng chất với hồng ngọc và ngọc bích, ngưng tụ thành mây.
Hệ thống sưởi khổng lồ cũng đã thổi phồng bầu khí quyển phía trên của hành tinh thành một lớp vỏ phồng và điều này, kết hợp với độ sáng của mặt trời, có nghĩa là HAT-P-7b là mục tiêu lý tưởng để nghiên cứu bằng quang phổ truyền qua.
Trong kỹ thuật này, ánh sáng của các ngôi sao đi qua bầu khí quyển của một hành tinh được phân tích để tiết lộ thông tin về các hóa chất đã in dấu trên đó.
Aaron Bello-Arufe tại Viện Vũ trụ Quốc gia, một phần của Đại học Kỹ thuật Đan Mạch và các đồng nghiệp của ông là nhóm đầu tiên phân tích HAT-P-7b bằng phương pháp quang phổ truyền qua và họ đã phát hiện ra nhiều chi tiết đáng kinh ngạc hơn nữa.
Các nhà thiên văn học đã sử dụng Công cụ tìm kiếm hành tinh vận tốc hướng tâm có độ chính xác cao dành cho bán cầu Bắc (HARPS-N), một máy quang phổ có độ phân giải cao trên Kính viễn vọng Nazionale Galileo 3,6m tại Đài thiên văn Roque de los Muchachos trên La Palma ở Quần đảo Canary.
Họ đã quan sát thấy một lần HAT-P-7b đi ngang qua ngôi sao của nó vào đêm ngày 18 tháng 12 năm 2020 và ghi lại quang phổ ánh sáng đi qua bầu khí quyển của nó.
Họ báo cáo đã phát hiện ra một loạt các nguyên tố bao gồm sắt, canxi, magiê, natri và crom – có thể cả titan.
Công trình của Bello-Arufe đã đánh dấu HAT-P-7b là một trong những ngoại hành tinh có số lượng loài nguyên tử lớn nhất được phát hiện trong bầu khí quyển của nó.
Và không khí đầy kim loại này là minh chứng cho việc hành tinh này nóng đến mức nào.
Nhưng nhóm của Bello-Arufe cũng phát hiện ra rằng các vạch quang phổ của các nguyên tử trong khí quyển này bị dịch chuyển sang màu xanh đáng kể trong các quan sát của họ, cho thấy bầu khí quyển đang chuyển động nóng nhanh như thế nào.
Họ đã tính toán tốc độ gió trên 2km mỗi giây – khoảng 7.200 km/h – khi không khí mở rộng vào ban ngày lao về phía ban đêm mát mẻ hơn.
Hơn nữa, vì các loại nguyên tử khác nhau được mong đợi ở các độ cao khác nhau, nhóm nghiên cứu đã có thể xây dựng một sơ đồ tốc độ gió thô.
Họ nói rằng bước tiếp theo sẽ là sử dụng quang phổ phát xạ để nghiên cứu thành phần hóa học của mặt ban ngày của hành tinh.
Lewis Dartnell đang đọc Mining the Ultra-Hot Skies của HAT-P-7b: Detection of a Profusion of Neutral and Ionized Species của Aaron Bello-Arufe et al. Đọc trực tuyến tại: arxiv.org/abs/2112.03292.