tuanhien-button
27-08-2012, 09:33 AM
Tìm kiếm những ?Siêu Địa cầu?
Những phổ kế ngày càng tinh vi có thể dùng để đo sự biến đổi cực kỳ nhỏ của tốc độ (dưới 10 kilomet/giờ) của những ngôi sao có những hành tinh đồng hành chỉ nhẹ như Trái đất. Một nhóm 11 nhà thiên văn Thụy Sỹ, Pháp và Bồ Đào Nha đã sử dụng một phổ kế mà họ chế tạo ra để trang bị kính thiên văn có đường kính 3,6 mét của Cộng đồng Châu Âu đặt tại Chi lê. Tháng tư năm 2007 vừa qua, họ công bố tìm thấy hai hành tinh chỉ nặng bằng 5 và 8 lần Trái đất. Đây là lần đầu tiên mà các nhà thiên văn phát hiện được những hành tinh nhẹ và nhỏ như thế. Hai hành tinh này thuộc hệ sao GI 581 cách Trái đất 20 năm ánh sáng. Hệ sao GI 581 có thể coi là láng giềng của Hệ mặt trời, bởi vì kích thước của Ngân hà rộng tới 100 nghìn năm ánh sáng. Cả hai thiên thể là những hành tinh mà họ cho là có vỏ rắn loại Trái đất, nên được gọi là ?Siêu Địa cầu?. Những phương tiện truyền thông đại chúng đã phổ biến rộng rãi sự kiện này. Các nhà thiên văn cũng đã gửi bài công bố những khám phá của họ trong tạp chí chuyên ngành ?Astronomy and Astrophysics? của châu Âu
Ngôi sao ở trung tâm hệ sao GI 581 là một ngôi ?sao lùn đỏ? chỉ nhẹ bằng 1/3 Mặt trời. Nhiệt độ trên bề mặt ngôi sao lùn đỏ, khoảng 3000 độ, cũng tương đối thấp so với nhiệt độ Mặt trời (6000 độ). Do đó, những hành tinh tương tự như Trái đất có thể tồn tại ở gần ngôi sao trung tâm mà không bị hun nóng như thiêu. Vì ngôi sao mẹ nhẹ và hành tinh lại quay gần ngôi sao, nên tốc độ ngôi sao dễ bị nhiễu làm cho những biến đổi tốc độ nằm trong khả năng đo đạc của phổ kế. Đây là những điều kiện thuận lợi cho công việc quan sát nhằm phát hiện được những ?Siêu Địa cầu? trong hệ sao GI 581. Trong Dải Ngân hà có rất nhiều sao lùn đỏ và đa số sao láng giềng của Hệ mặt trời đều thuộc loại sao này. Những hệ sao lùn đỏ là mục tiêu chính của các nhà thiên văn trong công việc tìm kiếm hành tinh ở ngoài Hệ mặt trời.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/liesevelocityvariation.jpg
Biên độ biến đổi tốc độ của 3 hành tinh quay xung quanh ngôi sao Gliese 581. Biên độ biến đổi (trục tung) theo thời gian (trục hoành) rất nhỏ, chỉ khoảng 2,5 mét/giây đến 12 mét/giây. Những chấm là số liệu đo tốc độ và đường cong chỉ sự biến đổi tốc độ. Những vạch dọc là độ lớn của sai số tương ứng với giá trị đo tốc độ.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/corot_satellite.jpg
Hình ESO (European Southern Obsevatory)
Hệ sao GI 581 có tổng cộng 3 hành tinh quay xung quanh. Hành tinh lớn nhất GI 581b, cỡ hành tinh Hải Vương (Neptune), ở gần ngôi sao nhất và nặng gấp 16 lần Trái đất. Đáng chú ý là hai hành tinh GI 581c và GI 581d vừa mới được tìm thấy ở phía ngoài. Hành tinh GI 581c chỉ nặng gấp 5 lần Trái đất và cách ngôi sao trung tâm 11 triệu kilomet. Hành tinh GI 581d nặng gấp 8 lần Trái đất cách xa ngôi sao 37 triệu kilomet. Cả hai đều ở rất gần ngôi sao trung tâm, so với Trái đất trong Hệ mặt trời. (Trái đất cách xa Mặt trời 150 triệu kilomet). Tuy nhiên, hành tinh GI 581c và GI 581d đều nằm trong khu vực của hệ sao có nhiệt độ ôn hoà gọi là ?vùng có thể ở được?, bởi vì ngôi sao GI 581 là một ngôi sao lùn đỏ không nóng như Mặt trời. Những mô hình lý thuyết dựa trên những kết quả quan sát cho thấy hành tinh GI 581c không lạnh dưới -3 độ C, mà cũng không nóng trên 40 độ C. Những điều kiện nhiệt độ và vị trí của hành tinh này có thể thích hợp với sự sống. Chu kỳ quay của hành tinh GI 581c xung quanh ngôi sao là 13 ngày. Một năm trên hành tinh GI 581c chỉ dài 13 ngày so với 365 ngày trên Trái đất.
Sự phát hiện ra những hành tinh cỡ Trái đất bằng kỹ thuật đo đạc sự biến đổi tốc độ hay ánh sáng của những ngôi sao là một sự kiện quan trọng trong công việc tìm kiếm những ?Siêu Địa cầu? có khả năng có sự sống. Tuy nhiên, những kỹ thuật quan sát này, tuy rất tân tiến, nhưng vẫn chỉ là những phương pháp tìm kiếm gián tiếp hành tinh và không phát hiện được tầng khí quyển và thành phần khí có khả năng nuôi dưỡng sự sống. Sự tương phản giữa ánh sáng gay gắt của ngôi sao và ánh sáng yếu ớt của những hành tinh đồng hành là một trong những khó khăn cần phải được giải quyết. Quan sát trên những bước sóng hồng ngoại có thể làm giảm độ tương phản, bởi vì bức xạ hồng ngoại của ngôi sao yếu hơn ánh sáng của ngôi sao. Đồng thời bức xạ hồng ngoại của hành tinh lại mạnh hơn ánh sáng của hành tinh. Các nhà thiên văn cũng nghĩ ra phương pháp che hình của ngôi sao trong kính thiên văn và chỉ để lộ ra những hành tinh xung quanh.
Đề án quốc tế mang tên là Darwin dự kiến phóng lên không gian một hệ 6 kính thiên văn hồng ngoại. Hệ kính hoạt động theo phương thức giao thoa (interferometry) trong quang học. Những kính thiên văn bay theo đội hình như một tốp máy bay, có thể được sắp xếp trong không gian để thu rất ít ánh sáng của ngôi sao, nhưng vẫn để ánh sáng của hành tinh xung quanh lọt vào hệ kính. Theo biệt ngữ quang học, chỉ cần chỉnh pha (phase) để một vân giao thoa (interference fringe) tối hướng về phía ngôi sao nhằm che lấp ngôi sao, còn một vân giao thoa sáng hướng về phía hành tinh để hứng ánh sáng của hành tinh. Tuy nhiên, kỹ thuật giao thoa rất phức tạp và mới chỉ được dùng cho những hệ kính thiên văn đặt trên mặt đất. Hệ giao thoa Darwin không những có mục tiêu phát hiện những ?Siêu Địa cầu?, mà còn có khả năng phân tích thành phần khí trong khí quyển của những hành tinh. Những thiên thể tương tự như những hành tinh trong hệ sao GI 581 sẽ là những mục tiêu lý tưởng để hệ kính Darwin tiếp tục nghiên cứu những điều kiện nảy sinh ra sự sống trong Dải Ngân hà.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/darwinsatellite.jpg
Đề án quốc tế Darwin dùng để phát hiện trực tiếp những hành tinh nằm bên ngoài Hệ mặt trời. Những kính thiên văn được phóng lên không gian và hoạt động tương quan với nhau theo phương thức giao thoa, nhằm che ánh sáng của ngôi sao mẹ và dễ phát hiện ra những hành tinh quay xung quanh
Hình European Southern Observatory (ESO)
http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences.org Nguyễn Quang Riệu
Những phổ kế ngày càng tinh vi có thể dùng để đo sự biến đổi cực kỳ nhỏ của tốc độ (dưới 10 kilomet/giờ) của những ngôi sao có những hành tinh đồng hành chỉ nhẹ như Trái đất. Một nhóm 11 nhà thiên văn Thụy Sỹ, Pháp và Bồ Đào Nha đã sử dụng một phổ kế mà họ chế tạo ra để trang bị kính thiên văn có đường kính 3,6 mét của Cộng đồng Châu Âu đặt tại Chi lê. Tháng tư năm 2007 vừa qua, họ công bố tìm thấy hai hành tinh chỉ nặng bằng 5 và 8 lần Trái đất. Đây là lần đầu tiên mà các nhà thiên văn phát hiện được những hành tinh nhẹ và nhỏ như thế. Hai hành tinh này thuộc hệ sao GI 581 cách Trái đất 20 năm ánh sáng. Hệ sao GI 581 có thể coi là láng giềng của Hệ mặt trời, bởi vì kích thước của Ngân hà rộng tới 100 nghìn năm ánh sáng. Cả hai thiên thể là những hành tinh mà họ cho là có vỏ rắn loại Trái đất, nên được gọi là ?Siêu Địa cầu?. Những phương tiện truyền thông đại chúng đã phổ biến rộng rãi sự kiện này. Các nhà thiên văn cũng đã gửi bài công bố những khám phá của họ trong tạp chí chuyên ngành ?Astronomy and Astrophysics? của châu Âu
Ngôi sao ở trung tâm hệ sao GI 581 là một ngôi ?sao lùn đỏ? chỉ nhẹ bằng 1/3 Mặt trời. Nhiệt độ trên bề mặt ngôi sao lùn đỏ, khoảng 3000 độ, cũng tương đối thấp so với nhiệt độ Mặt trời (6000 độ). Do đó, những hành tinh tương tự như Trái đất có thể tồn tại ở gần ngôi sao trung tâm mà không bị hun nóng như thiêu. Vì ngôi sao mẹ nhẹ và hành tinh lại quay gần ngôi sao, nên tốc độ ngôi sao dễ bị nhiễu làm cho những biến đổi tốc độ nằm trong khả năng đo đạc của phổ kế. Đây là những điều kiện thuận lợi cho công việc quan sát nhằm phát hiện được những ?Siêu Địa cầu? trong hệ sao GI 581. Trong Dải Ngân hà có rất nhiều sao lùn đỏ và đa số sao láng giềng của Hệ mặt trời đều thuộc loại sao này. Những hệ sao lùn đỏ là mục tiêu chính của các nhà thiên văn trong công việc tìm kiếm hành tinh ở ngoài Hệ mặt trời.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/liesevelocityvariation.jpg
Biên độ biến đổi tốc độ của 3 hành tinh quay xung quanh ngôi sao Gliese 581. Biên độ biến đổi (trục tung) theo thời gian (trục hoành) rất nhỏ, chỉ khoảng 2,5 mét/giây đến 12 mét/giây. Những chấm là số liệu đo tốc độ và đường cong chỉ sự biến đổi tốc độ. Những vạch dọc là độ lớn của sai số tương ứng với giá trị đo tốc độ.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/corot_satellite.jpg
Hình ESO (European Southern Obsevatory)
Hệ sao GI 581 có tổng cộng 3 hành tinh quay xung quanh. Hành tinh lớn nhất GI 581b, cỡ hành tinh Hải Vương (Neptune), ở gần ngôi sao nhất và nặng gấp 16 lần Trái đất. Đáng chú ý là hai hành tinh GI 581c và GI 581d vừa mới được tìm thấy ở phía ngoài. Hành tinh GI 581c chỉ nặng gấp 5 lần Trái đất và cách ngôi sao trung tâm 11 triệu kilomet. Hành tinh GI 581d nặng gấp 8 lần Trái đất cách xa ngôi sao 37 triệu kilomet. Cả hai đều ở rất gần ngôi sao trung tâm, so với Trái đất trong Hệ mặt trời. (Trái đất cách xa Mặt trời 150 triệu kilomet). Tuy nhiên, hành tinh GI 581c và GI 581d đều nằm trong khu vực của hệ sao có nhiệt độ ôn hoà gọi là ?vùng có thể ở được?, bởi vì ngôi sao GI 581 là một ngôi sao lùn đỏ không nóng như Mặt trời. Những mô hình lý thuyết dựa trên những kết quả quan sát cho thấy hành tinh GI 581c không lạnh dưới -3 độ C, mà cũng không nóng trên 40 độ C. Những điều kiện nhiệt độ và vị trí của hành tinh này có thể thích hợp với sự sống. Chu kỳ quay của hành tinh GI 581c xung quanh ngôi sao là 13 ngày. Một năm trên hành tinh GI 581c chỉ dài 13 ngày so với 365 ngày trên Trái đất.
Sự phát hiện ra những hành tinh cỡ Trái đất bằng kỹ thuật đo đạc sự biến đổi tốc độ hay ánh sáng của những ngôi sao là một sự kiện quan trọng trong công việc tìm kiếm những ?Siêu Địa cầu? có khả năng có sự sống. Tuy nhiên, những kỹ thuật quan sát này, tuy rất tân tiến, nhưng vẫn chỉ là những phương pháp tìm kiếm gián tiếp hành tinh và không phát hiện được tầng khí quyển và thành phần khí có khả năng nuôi dưỡng sự sống. Sự tương phản giữa ánh sáng gay gắt của ngôi sao và ánh sáng yếu ớt của những hành tinh đồng hành là một trong những khó khăn cần phải được giải quyết. Quan sát trên những bước sóng hồng ngoại có thể làm giảm độ tương phản, bởi vì bức xạ hồng ngoại của ngôi sao yếu hơn ánh sáng của ngôi sao. Đồng thời bức xạ hồng ngoại của hành tinh lại mạnh hơn ánh sáng của hành tinh. Các nhà thiên văn cũng nghĩ ra phương pháp che hình của ngôi sao trong kính thiên văn và chỉ để lộ ra những hành tinh xung quanh.
Đề án quốc tế mang tên là Darwin dự kiến phóng lên không gian một hệ 6 kính thiên văn hồng ngoại. Hệ kính hoạt động theo phương thức giao thoa (interferometry) trong quang học. Những kính thiên văn bay theo đội hình như một tốp máy bay, có thể được sắp xếp trong không gian để thu rất ít ánh sáng của ngôi sao, nhưng vẫn để ánh sáng của hành tinh xung quanh lọt vào hệ kính. Theo biệt ngữ quang học, chỉ cần chỉnh pha (phase) để một vân giao thoa (interference fringe) tối hướng về phía ngôi sao nhằm che lấp ngôi sao, còn một vân giao thoa sáng hướng về phía hành tinh để hứng ánh sáng của hành tinh. Tuy nhiên, kỹ thuật giao thoa rất phức tạp và mới chỉ được dùng cho những hệ kính thiên văn đặt trên mặt đất. Hệ giao thoa Darwin không những có mục tiêu phát hiện những ?Siêu Địa cầu?, mà còn có khả năng phân tích thành phần khí trong khí quyển của những hành tinh. Những thiên thể tương tự như những hành tinh trong hệ sao GI 581 sẽ là những mục tiêu lý tưởng để hệ kính Darwin tiếp tục nghiên cứu những điều kiện nảy sinh ra sự sống trong Dải Ngân hà.
http://i380.photobucket.com/albums/oo243/violet_s79/darwinsatellite.jpg
Đề án quốc tế Darwin dùng để phát hiện trực tiếp những hành tinh nằm bên ngoài Hệ mặt trời. Những kính thiên văn được phóng lên không gian và hoạt động tương quan với nhau theo phương thức giao thoa, nhằm che ánh sáng của ngôi sao mẹ và dễ phát hiện ra những hành tinh quay xung quanh
Hình European Southern Observatory (ESO)
http://vietsciences.free.fr và http://vietsciences.org Nguyễn Quang Riệu