Đặc điểm CoRoT-7b

Ấn tượng nghệ sĩ về CoRoT-7b.
Ghi công: ESO/L. Calçada.

Mặc dù khối lượng của CoRoT-7b vẫn chưa được khẳng định chắc chắn, với dự đoán khoảng từ 2 đến 8 lần khối lượng Trái Đất, nhưng bán kính và chu kỳ quỹ đạo của nó được biết đến từ các đo đạc quang trắc CoRoT: nó quay quanh rất gần ngôi sao mẹ (bằng 1/23 lần khoảng cách từ Sao Thủy đến Mặt Trời[13]) với chu kỳ quỹ đạo 20 giờ 29 phút 9,7 giây và có bán kính bằng 1,58 lần bán kính Trái Đất.[14] CoRoT-7b có quỹ đạo ngắn nhất trong bất kỳ hành tinh nào được biết đến vào thời điểm phát hiện ra nó.[15]

CoRoT-7b có nhiệt độ bề mặt tối đa từ 1.800 đến 2.600 °C (3.300 đến 4.700 độ Fahrenheit).[7] Do nhiệt độ cao, nó có thể được bao phủ trong dung nham.[3] Thành phần và mật độ của hành tinh làm cho CoRoT-7b có thể là một hành tinh đất đá, giống như Trái Đất. Nó có thể thuộc về một lớp các hành tinh được cho là có chứa tới 40% nước (ở dạng băng hoặc hơi).[7] Tuy nhiên, thực tế là nó hình thành gần với ngôi sao chủ của nó nên có thể là nó đã cạn kiệt các chất dễ bay hơi.[16] Nghiên cứu lý thuyết cho thấy CoRoT-7b có thể là một hành tinh Chthon (phần còn lại của một hành tinh giống Sao Hải Vương mà phần lớn khối lượng ban đầu đã bị loại bỏ do gần với ngôi sao mẹ).[17][18] Các nhà nghiên cứu khác phản đối điều này, và kết luận CoRoT-7b luôn là một hành tinh đất đá.[19] Bất kỳ sự chuyển hướng nào từ quỹ đạo của nó (do ảnh hưởng của ngôi sao và các hành tinh lân cận) có thể tạo ra hoạt động núi lửa mạnh tương tự như của Io, thông qua nung nóng thủy triều.[20]

Một nghiên cứu chi tiết về các thuộc tính của CoRoT-7b đã được công bố và kết luận rằng bất chấp sự không chắc chắn về khối lượng, hành tinh này giống như Trái Đất.[21] Mức độ cực gần với ngôi sao của nó ngăn ngừa sự hình thành của một bầu khí quyển đáng kể, với bán cầu mặt ban ngày nóng như sợi dây tóc vonfram của một bóng đèn nóng sáng, dẫn đến sự hình thành của một đại dương dung nham. Các nhà nghiên cứu đề xuất đặt tên cho lớp hành tinh mới này là "hành tinh đại dương dung nham".

Phía bên trong

Sự không chắc chắn trong khối lượng CoRoT-7b không cho phép xác định mô hình chính xác về cấu trúc hành tinh này. Tuy nhiên, phỏng đoán vẫn có thể được đưa ra. Giả sử một hành tinh có khối lượng bằng 5 lần Trái Đất, hành tinh này được mô hình hóa để có sự đối lưu trong lớp phủ với một lõi nhỏ không quá 15% khối lượng của hành tinh, hoặc 0,7 M⊕. Lớp phủ dưới nằm ở ranh giới lớp lõi - lớp phủ có sự đối lưu chậm hơn so với lớp phủ trên vì áp lực lớn hơn làm cho chất lưu trở nên nhớt hơn. Nhiệt độ của lớp phủ đối lưu trên là khác biệt giữa hai mặt của hành tinh này, với các khác biệt nhiệt độ ở bên cho các dòng chất lưu chui xuống có thể lên tới vài trăm K. Tuy nhiên, nhiệt độ của các dòng chất lưu dâng lên không chịu ảnh hưởng bởi các biến thiên nhiệt độ của dòng chất lưu chui xuống cũng như của bề mặt. Ở mặt là ban ngày vĩnh cửu của hành tinh bị khóa thủy triều này, nơi mà nhiệt độ bề mặt là nóng bỏng do liên tục bị ánh sáng của ngôi sao chủ thiêu đốt, bề mặt cũng tham gia vào sự đối lưu, đó là bằng chứng cho thấy toàn bộ bề mặt của bán cầu này được bao phủ trong các đại dương dung nham. Ở mặt là ban đêm vĩnh cửu, bề mặt là đủ lạnh để tạo thành một lớp vỏ nằm trên bể dung nham ở lớp phủ đối lưu với hoạt động núi lửa dữ dội. Mặt ban ngày của hành tinh này có các tế bào đối lưu lớn hơn so mặt ban đêm.[22] Các nhà nghiên cứu cũng đã điều tra trạng thái vật lý của cấu trúc bên trong CoRoT-7b,[23] cho thấy có thể đó là một lõi sắt rắn, do đó có thể sẽ không có một từ trường tự sinh trên hành tinh này.

Khả năng có khí quyển

Do nhiệt độ cao trên mặt được chiếu sáng của hành tinh và khả năng tất cả các chất dễ bốc hơi trên bề mặt đã cạn kiệt, sự bốc hơi đá silicat có thể tạo ra một bầu khí quyển mong manh (với áp suất gần 1 Pa hoặc 10-2 mbar ở 2.500 K) bao gồm chủ yếu là natri, O2, Osilic monoxit, cũng như một lượng nhỏ kali và các kim loại khác.[13][16][24] Magie (Mg), nhôm (Al), canxi (Ca), silic (Si) và sắt (Fe) có thể rơi xuống như mưa từ một bầu khí quyển như vậy ở mặt được chiếu sáng dưới dạng các hạt khoáng vật như enstatit, corundumspinel, wollastonit, silica, và sắt(II) oxit, có thể ngưng tụ ở độ cao dưới 10 km. Titan (Ti) có thể bị cạn kiệt (sắt cũng tương tự) do vận chuyển về phía mặt ban đêm trước khi ngưng tụ thành perovskitgeikelit.[16] Natri (và ở mức độ thấp hơn là kali) do dễ bay hơi nên sẽ ít bị ngưng tụ thành mây và sẽ chiếm ưu thế trong các lớp ngoài của bầu khí quyển.[13][16] Các quan sát được thực hiện với quang phổ UVES trên CoRoT-7b trong và ngoài quá cảnh để tìm kiếm các vạch phát xạ và hấp thụ có nguồn gốc từ bầu khí quyển bên ngoài của hành tinh này đều không phát hiện được bất kỳ đặc trưng có ý nghĩa nào.[25] Các vạch quang phổ của canxi (Ca I, Ca II) và natri (Na) được dự kiến ​​cho một hành tinh giống Sao Thủy đều vắng mặt hoặc thấp hơn giới hạn phát hiện, và ngay cả các vạch phát xạ được dự kiến từ hoạt động núi lửa, do các lực thủy triều tạo ra từ sự hấp dẫn của ngôi sao chủ cận kề, cũng không được tìm thấy. Việc thiếu vắng các phát hiện là phù hợp với nghiên cứu lý thuyết được trích dẫn trước đó,[21] cho thấy một bầu khí quyển không mây được tạo ra từ đá bốc hơi có áp suất rất thấp. Từ dữ liệu sẵn có, các nhà khoa học chỉ có thể suy ra rằng CoRoT-7b không giống với bất kỳ hành tinh đất đá nào của hệ Mặt Trời.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: CoRoT-7b http://news.nationalgeographic.com/news/2010/02/10... http://www.nature.com/news/2009/090203/full/news.2... http://www.skyandtelescope.com/news/38820797.html http://adsabs.harvard.edu/abs/2009A&A...506..287L http://adsabs.harvard.edu/abs/2009A&A...506..303Q http://adsabs.harvard.edu/abs/2009ApJ...703L.113S http://adsabs.harvard.edu/abs/2010A&A...519A..51B http://adsabs.harvard.edu/abs/2010A&A...520A..93H http://adsabs.harvard.edu/abs/2010ApJ...709L..95B http://adsabs.harvard.edu/abs/2010EGUGA..12.9759N