Nước đá được tìm thấy trong một hệ sao khác

Ảnh: Artist's Concept.

Các nhà khoa học đã sử dụng Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST) để quan sát một đĩa mảnh vụn quay quanh ngôi sao trẻ HD 181327, cách Trái đất 155 năm ánh sáng. Kết quả cho thấy sự hiện diện rõ ràng của nước đá tinh thể - dạng băng tương tự từng được tìm thấy trong các vành đai của sao thổ và các vật thể thuộc Vành đai Kuiper trong hệ mặt trời. Trước đó, Kính viễn vọng Không gian Spitzer từng gợi ý về sự tồn tại của loại băng này vào năm 2008, nhưng chỉ đến nay mới được JWST xác nhận bằng dữ liệu quang phổ chưa từng có.

Theo nhà nghiên cứu chính Chen Xie (Đại học Johns Hopkins), loại băng được phát hiện không phải là nước đá thông thường mà là dạng tinh thể đặc biệt, có thể phản ánh lại các điều kiện hình thành tương tự như trong hệ mặt trời thời kỳ sơ khai. Đồng tác giả Christine Chen từ Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian cho biết, phát hiện này cho phép giới nghiên cứu hiểu rõ hơn về vai trò của nước đá trong quá trình hình thành các hành tinh khổng lồ không chỉ trong hệ mặt trời mà còn trên toàn thiên hà.

HD 181327 là một ngôi sao trẻ chỉ mới 23 triệu năm tuổi, so với tuổi 4,6 tỷ năm của mặt trời. Bao quanh ngôi sao này là một đĩa mảnh vụn hoạt động mạnh, được cho là tương tự Vành đai Kuiper thời sơ khai. JWST cho thấy có một vùng trống không bụi đáng kể giữa ngôi sao và đĩa này - nơi các vụ va chạm liên tục giữa các vật thể băng giá đã giải phóng các hạt nhỏ đủ để JWST phát hiện ra băng nước.

Dữ liệu cho thấy nước đá trong hệ thống HD 181327 phân bố không đồng đều, với nồng độ cao nhất - trên 20% - ở vùng ngoài lạnh giá của đĩa mảnh vụn, giảm còn khoảng 8% ở khu vực giữa, và gần như không có ở khu vực gần sao trung tâm. Nguyên nhân có thể là do sự bốc hơi bởi tia cực tím hoặc băng bị giữ lại trong các hành tinh nhỏ chưa quan sát được. Dù HD 181327 có khối lượng lớn hơn và nóng hơn mặt trời, nó cung cấp cái nhìn quý giá về điều kiện có thể từng tồn tại trong hệ mặt trời sơ khai.

Các nhà thiên văn kỳ vọng rằng việc tiếp tục quan sát các đĩa mảnh vụn khác bằng JWST sẽ giúp xác định liệu xu hướng phát hiện nồng độ nước đá cao ở vùng xa của đĩa có phải là một đặc điểm phổ quát trong sự hình thành các hệ hành tinh hay không.

Phát hiện này không chỉ củng cố các mô hình lý thuyết về quá trình hình thành hành tinh mà còn mở ra hy vọng hiểu rõ hơn cách nước – yếu tố thiết yếu cho sự sống – được hình thành, phân bố và có thể được mang đến các vùng có thể ở được trong vũ trụ. Qua đó, nghiên cứu góp phần hé lộ những điều kiện đã làm nên sự sống trên trái đất hàng tỷ năm trước.

Bảo Ngọc (t/h)