Mini-Neptune: bề mặt rắn hay đại dương dung nham? ^{CEFR B2}

Một nghiên cứu do Giáo sư Eliza Kempton tại Đại học Chicago dẫn đầu đã xem lại giả thuyết phổ biến rằng nhiều mini-Neptune có bề mặt là đại dương dung nham. Mini-Neptune là hành tinh nhỏ hơn Sao Hải Vương, gồm hỗn hợp đá và kim loại, được bao quanh bởi bầu khí quyển dày, thường chứa hydro, heli và có thể cả phân tử nặng hơn như nước.

Dữ liệu mới từ Kính viễn vọng không gian James Webb, đặc biệt quan sát hành tinh GJ 1214 b (quay quanh một ngôi sao trong chòm sao Rắn Tiên), gợi ý bầu khí quyển có thành phần nặng hơn hydro và heli đơn giản. Bầu khí quyển nặng hơn tạo ra áp lực lớn trên bề mặt; ở nhiệt độ cao, áp suất cực lớn này có thể nén đá nóng chảy trở lại thành đá rắn, tương tự cơ chế khiến cacbon hóa thành kim cương sâu trong lòng Trái Đất.

Nhóm nghiên cứu đã tạo một loạt mô phỏng với các bầu khí quyển và nhiệt độ khác nhau để kiểm tra mức độ phổ biến của hiệu ứng này. Họ kết luận rằng một phần đáng kể các mini-Neptune từng được cho là có đại dương dung nham có thể thực ra có bề mặt rắn được duy trì bởi sức nặng của khí quyển dày. "Chỉ có hai khả năng," Kempton nói. "Bạn có thể có kịch bản 'sàn nhà là dung nham', hoặc một bề mặt rắn, và bạn sẽ phải tính đến nhiều yếu tố khác về bầu khí quyển của hành tinh để cố gắng xác định hành lang nào nó thuộc về."

Tác giả chính của bài báo là Bodie Breza khi đó còn là sinh viên đại học; Matthew Nixon tham gia với tư cách nhà nghiên cứu sau tiến sĩ, hiện là học giả sau tiến sĩ 51 Pegasi b tại Đại học Bang Arizona. Phó Giáo sư Edwin Kite trước đó đã dự đoán rằng các đại dương dung nham có thể thậm chí bắt đầu "ăn" bầu khí quyển của chính chúng, một ý tưởng mà công trình này tiếp tục xem xét. Hiểu rõ bản chất và sự hình thành của mini-Neptune được xem là quan trọng cho lý thuyết hình thành hành tinh và để hướng dẫn tìm kiếm các thế giới có thể ở được. Nghiên cứu được công bố trên Astrophysical Journal Letters (nguồn: University of Chicago).