Kính viễn vọng Không gian James Webb đã đạt được một trong những mục tiêu khoa học lớn đầu tiên được công bố vào năm 2017. Thiết bị hồng ngoại này hiện đã thăm dò bầu khí quyển xung quanh một trong các ngoại hành tinh TRAPPIST-1.
Lấy sự thống trị từ Hubble đã cũ, James Webb là kính viễn vọng không gian hàng đầu mới nhất của NASA. Chiếc gương khổng lồ của nó thu thập nhiều ánh sáng hơn bất cứ thứ gì trước đó để chụp ảnh có độ phân giải cao, trong khi mắt hồng ngoại của nó cho phép nó nhìn sâu hơn nhiều trong không gian và thời gian . Nhìn chung, JWST đã chứng tỏ được giá trị vô giá trong việc cung cấp những hiểu biết mới về các ngôi sao , hành tinh và lịch sử ban đầu của chính vũ trụ .
Vào năm 2017, các nhà thiên văn học đã phát hiện ra một hệ thống đặc biệt gồm bảy ngoại hành tinh có kích thước bằng Trái đất quay quanh một ngôi sao lùn đỏ gần đó có tên là TRAPPIST-1, chỉ cách chúng ta 40 năm ánh sáng. Và một cách tự nhiên, các nhà khoa học bắt đầu tự hỏi những ngoại hành tinh hấp dẫn này sẽ trông như thế nào qua con mắt của JWST sắp được phóng. Chẳng bao lâu, hệ thống này đã trở thành một trong những mục tiêu khoa học chính thức đầu tiên của kính thiên văn, với mục tiêu nghiên cứu khả năng sinh sống của các hành tinh.
Và bây giờ, nó đã có được cái nhìn đầu tiên về bầu khí quyển của thế giới sâu nhất, TRAPPIST-1 b, bằng cách sử dụng một phương pháp gọi là quang phổ truyền qua. Khi hành tinh đi qua phía trước ngôi sao chủ của nó, ánh sáng sẽ truyền qua bất kỳ bầu khí quyển nào hiện diện, chặn các bước sóng ánh sáng khác nhau ở các mức độ khác nhau, tùy thuộc vào các phân tử trong không khí. Quang phổ này sau đó có thể được phân tích để xác định bầu khí quyển được tạo thành từ đâu và từ đó có thể thu thập được các thông tin khác như liệu hành tinh này có thể sinh sống được hay không.
Từ đó, đội nghiên cứu không tìm thấy dấu hiệu nào cho thấy TRAPPIST-1 b có bầu khí quyển – quang phổ của nó hoàn toàn có thể quy cho hoạt động của ngôi sao. Phát hiện này phù hợp với các quan sát khác của Webb được thực hiện vào đầu năm nay, đo nhiệt độ của hành tinh này và phát hiện ra rằng không có bầu khí quyển. Tuy nhiên, không thể loại trừ khả năng nó có bầu khí quyển mỏng bao gồm nước tinh khiết, carbon dioxide hoặc metan.
Ryan MacDonald, tác giả nghiên cứu cho biết: “Quan sát của chúng tôi không thấy dấu hiệu của bầu khí quyển xung quanh TRAPPIST-1 b”. “Điều này cho chúng ta biết hành tinh này có thể là một tảng đá trơ trụi, có những đám mây cao trong bầu khí quyển hoặc có một phân tử rất nặng như carbon dioxide khiến bầu khí quyển quá nhỏ để có thể phát hiện được. Nhưng những gì chúng tôi thấy là ngôi sao hoàn toàn là tác động lớn nhất chi phối các quan sát của chúng tôi và điều này sẽ gây ra điều tương tự đối với các hành tinh khác trong hệ thống.”
TRAPPIST-1 b chủ yếu là một cuộc thử nghiệm công nghệ dành cho những người hàng xóm hấp dẫn hơn của nó – TRAPPIST-1 d, e và f, tất cả đều quay quanh vùng có thể ở được của ngôi sao. Các nhà nghiên cứu cho biết nghiên cứu này đã giúp họ tìm hiểu cách giải thích các điểm nóng hơn và lạnh hơn, các tia sáng và hoạt động khác của ngôi sao có thể ảnh hưởng đến kết quả đo khí quyển.