Khám Phá Những Hành Tinh Khổng Lồ Trong Vũ Trụ

Trong thế giới vũ trụ rộng lớn, các nhà thiên văn đang ngày càng phát hiện ra những hành tinh có kích thước vượt trội so với những gì chúng ta biết trước đây. Những hành tinh này không chỉ lớn hơn mà còn nặng hơn nhiều so với sao Mộc, đồng thời cho thấy sự đa dạng về kích thước và khối lượng trong dải Ngân Hà.

Khi các chuyên gia bắt đầu tìm kiếm các ngoại hành tinh bên ngoài Hệ Mặt trời cách đây ba thập kỷ, họ nhận ra rằng chúng không chỉ có sự đa dạng về kích thước mà còn về khối lượng. Trước khi phát hiện ra ngoại hành tinh đầu tiên vào năm 1992, sao Mộc – hành tinh khí khổng lồ lớn gấp 11 lần Trái đất – đang giữ vị trí kỷ lục. Tuy nhiên, hiện nay, nhiều hành tinh khác đã được tìm thấy, có kích thước và khối lượng lớn hơn rất nhiều so với sao Mộc, như đã được báo cáo trên Live Science.

Ngoại hành tinh Kappa Andromedae b có khối lượng gấp 12,8 lần sao Mộc. (Ảnh: NASA).

Hai yếu tố chính để xác định kích thước của một hành tinh là đường kính và khối lượng. Theo thông tin từ Solène Ulmer-Moll, nhà nghiên cứu ở Đại học Geneva, hành tinh lớn nhất hiện tại có bán kính gấp đôi sao Mộc và nằm rất gần sao chủ của nó. Mặc dù có sự liên hệ giữa chiều rộng và khối lượng, nhưng mối liên hệ này không phải lúc nào cũng trực tiếp. Sự khác biệt về mật độ giữa các hành tinh khiến cho những hành tinh có khối lượng thấp có thể lớn hơn so với những hành tinh đặc hơn.

Chẳng hạn, HAT-P-67 b là một trong những hành tinh lớn nhất với bán kính gấp đôi so với sao Mộc, nhưng lại chỉ nặng bằng 1/3 khối lượng của sao Mộc do mật độ rất thấp của nó. Ngoài ra, cũng có những hành tinh như WASP-17 b lớn hơn gấp đôi sao Mộc, và KELT-9b với bán kính khoảng 1,84 lần bán kính sao Mộc.

Trong khi đó, các hành tinh đá thường không thể đạt kích thước lớn như những “siêu sao Mộc” nói trên. Những hành tinh đá lớn nhất thường được gọi là “siêu Trái đất”, với kích thước có thể lớn gấp đôi Trái đất. Ví dụ, WASP-17b có bán kính lên đến 22 lần so với Trái đất. Mặc dù những hành tinh đá có mật độ cao hơn hành tinh khí khổng lồ, chúng vẫn không thể đạt được khối lượng tương đương.

Hành tinh có khối lượng lớn nhất mà các nhà khoa học biết đến hiện nay nặng gấp khoảng 13 lần sao Mộc. Hành tinh khí khổng lồ HD 39091 b, cách Trái đất 60 năm ánh sáng, có khối lượng gấp 12,3 lần sao Mộc. Theo các nhà nghiên cứu, khả năng phát hiện các hành tinh lớn hơn nữa là rất khó, vì sau một ngưỡng nhất định, chúng có thể trở thành sao lùn nâu.

Sao lùn nâu thường được coi là những “ngôi sao thất bại” vì mặc dù chúng nặng hơn các siêu sao Mộc, nhưng lại không đủ lớn để bắt đầu quá trình phản ứng nhiệt hạch. Theo Nolan Grieves, nhà nghiên cứu ở Đại học Geneva, “khác biệt chủ yếu giữa sao lùn nâu và hành tinh là khối lượng và khả năng đốt cháy deuterium, một đồng vị nặng của hydro”. Khi một vật thể đạt đến khối lượng lớn hơn, áp suất và nhiệt độ bên trong nó sẽ đủ cao để tiến hành quá trình này.

Sao lùn nâu lớn nhất được phát hiện cho đến nay là SDSS J0104+1535, cách Trái đất 750 năm ánh sáng và nằm ở rìa dải Ngân Hà. Nó nặng gấp 90 lần sao Mộc nhưng lại có bán kính chỉ bằng 0,7 – 1,4 lần so với sao Mộc, cho thấy rằng nó vẫn nhỏ hơn hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời.