Các nhà thiên văn học quốc tế sử dụng mô phỏng máy tính để dự đoán điều kiện thời tiết trên ngoại hành tinh siêu nóng K2-141b.
Được phát hiện vào năm 2018 bởi Kính viễn vọng Không gian Kepler, K2-141b là một trong những hành tinh "cực đoan" nhất bên ngoài Hệ Mặt trời. Thiên thể có kích cỡ tương đương Trái Đất và quay quanh một ngôi sao lùn màu cam ở khoảng cách cực kỳ gần, đến mức một số vùng của nó bị "nấu chảy" thành đại dương dung nham sâu 100 km.
Mô phỏng hành tinh dung nham K2-141b quay quanh ngôi sao lùn cam K2-141. (Ảnh: Julie Roussy).
Trong một nghiên cứu xuất bản hôm 3/11 trên tạp chí Monthly Notices của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, các nhà thiên văn học từ Đại học York, McGill của Canada và Viện Giáo dục Khoa học Ấn Độ đã lần đầu tiên đưa ra dự đoán về điều kiện thời tiết trên ngoại hành tinh siêu nóng cách xa hàng trăm năm ánh sáng này thông qua mô phỏng máy tính.
Khi phân tích các kiểu chiếu sáng trên K2-141b, nhóm nghiên cứu nhận thấy 2/3 bề mặt của hành tinh nhận được ánh sáng ban ngày "vĩnh viễn", thay vì kiểu chiếu sáng ngày đêm theo bán cầu như ở Trái Đất. Tác động của lực hấp dẫn khiến một mặt của K2-141b luôn hướng về phía ngôi sao.
Theo Giáo sư Nicolas Cowan từ Đại học McGill, phía ban ngày (mặt được chiếu sáng) của ngoại hành tinh có nhiệt độ lên tới 3.000 độ C, đủ nóng để không chỉ nấu chảy đá mà còn làm chúng bốc hơi, cuối cùng tạo ra một bầu khí quyển mỏng bao quanh các đại dương dung nham. Trong khi đó, phía ban đêm có nhiệt độ rất thấp, ước tính dưới -200 độ C.
Một đặc điểm nữa biến K2-141b thành hành tinh "địa ngục" là bầu khí quyển của nó cũng xảy ra hiện tượng kết tủa và mưa, giống như chu trình của nước trên Trái Đất.
Trên K2-141b, gió thổi với tốc độ siêu âm, lên tới 5.000 km/h. Hơi khoáng vật - hình thành từ đá bốc hơi - được gió siêu âm cuốn vào phía ban đêm lạnh giá và kết tủa, tạo thành "mưa nham thạch" rơi xuống bề mặt. Sự vận động của hành tinh sau đó đẩy đá kết tủa trở lại phía ban ngày, nơi các đại dương dung nham nấu chảy và làm bay hơi chúng lần nữa.
"Tất cả hành tinh đá, bao gồm cả Trái Đất, khởi đầu là thế giới nóng chảy nhưng sau đó nhanh chóng nguội đi và đông đặc lại. Các hành tinh dung nham như K2-141b cho chúng ta cái nhìn hiếm hoi về giai đoạn tiến hóa ban đầu của loại hành tinh này", Cowan nhấn mạnh.