Khám Phá Những Hành Tinh Khổng Lồ Trong Vũ Trụ: Kích Thước và Trọng Lượng

Vũ trụ rộng lớn chứa đựng nhiều điều kỳ diệu, và một trong số đó chính là những hành tinh khổng lồ. Chúng không chỉ có kích thước lớn mà còn gây ấn tượng với trọng lượng cực kỳ nặng nề, khiến con người phải đặt câu hỏi về giới hạn của các hành tinh trong vũ trụ. Bài viết này sẽ dẫn dắt bạn đi sâu vào thế giới của những hành tinh to lớn, từ đó khám phá ra kích thước và trọng lượng của chúng.

Kể từ khi những phát hiện đầu tiên về hành tinh ngoài Hệ Mặt trời được thực hiện cách đây hơn ba mươi năm, các nhà thiên văn học đã nhận ra rằng còn rất nhiều bí mật về các hành tinh chờ được khám phá. Trước khi phát hiện ngoại hành tinh đầu tiên vào năm 1992, sao Mộc với đường kính gấp 11 lần Trái Đất từng là hành tinh lớn nhất mà con người biết tới. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng có nhiều hành tinh khác lớn hơn đáng kể so với sao Mộc, theo những thông tin từ Live Science.

Ngoại hành tinh Kappa Andromedae b là một ví dụ điển hình, với khối lượng gấp 12,8 lần so với sao Mộc. (Ảnh: NASA).

Khi nói đến việc xác định kích thước của hành tinh, các nhà nghiên cứu thường dựa vào hai tiêu chí chính: đường kính và khối lượng. Dựa vào đường kính, một số hành tinh lớn nhất có thể có bán kính gấp đôi sao Mộc. Solène Ulmer-Moll, một nhà nghiên cứu tại Đại học Geneva, đã chỉ ra rằng chiều rộng và khối lượng hành tinh có sự liên quan, nhưng không phải lúc nào cũng đơn giản. Sự đa dạng về mật độ của các hành tinh có thể dẫn đến những khác biệt lớn về khối lượng.

Chẳng hạn, HAT-P-67 b là một hành tinh có bán kính gấp đôi sao Mộc, nhưng khối lượng của nó chỉ bằng 1/3 sao Mộc, do mật độ rất thấp. Một ví dụ khác là WASP-17 b, cũng lớn hơn sao Mộc gấp đôi, nhưng khối lượng lại khiêm tốn hơn. Hành tinh KELT-9b hiện cũng được xác định có bán kính 1,84 lần sao Mộc.

Đối với các hành tinh đá, chúng thường không thể đạt kích thước lớn như những “siêu sao Mộc” đã đề cập. Những hành tinh đá lớn nhất, thường được gọi là “siêu Trái Đất”, thường có kích thước gấp đôi Trái Đất. Chẳng hạn, Wasp-17b có bán kính lên tới 22 lần so với Trái Đất. Mặc dù hành tinh đá có mật độ cao hơn hành tinh khí, chúng vẫn không thể nặng bằng các hành tinh khí.

Hành tinh lớn nhất mà các nhà khoa học từng phát hiện có khối lượng gấp khoảng 13 lần khối lượng sao Mộc. Ví dụ, HD 39091 b là một hành tinh nằm cách Trái Đất 60 năm ánh sáng và nặng gấp 12,3 lần sao Mộc. Nhóm nghiên cứu cho rằng sẽ rất khó để phát hiện những hành tinh lớn hơn nữa, vì khi đạt đến một kích thước và khối lượng nhất định, chúng sẽ chuyển sang trạng thái “sao lùn nâu”.

Sao lùn nâu thường được xem như “những ngôi sao thất bại” vì chúng có khối lượng lớn hơn sao Mộc nhưng không đủ lớn để bắt đầu các phản ứng nhiệt hạch trong lõi. Nolan Grieves, một nhà nghiên cứu tại Đại học Geneva, cho biết rằng sự khác biệt chính giữa sao lùn nâu và hành tinh là khối lượng và quá trình đốt cháy deuterium, một đồng vị nặng của hydro. Khi đạt đến khối lượng lớn, áp suất và nhiệt độ bên trong sao lùn nâu sẽ đủ cao để đốt cháy phần lớn deuterium có trong nó.

Cuối cùng, sao lùn nâu lớn nhất từng được phát hiện là SDSS J0104+1535, nằm cách Trái Đất 750 năm ánh sáng, ở rìa dải Ngân Hà. Nó có khối lượng lớn gấp 90 lần so với sao Mộc, nhưng bán kính chỉ khoảng 0,7 – 1,4 lần so với sao Mộc, cho thấy rằng thậm chí nó vẫn nhỏ hơn những hành tinh lớn nhất trong Hệ Mặt trời.