MỘT HÀNH TINH ĐANG HÓA HƠI
Có những hành tinh đá quay gần ngôi sao của mình đến mức bề mặt đạt tới nhiệt độ mà đá hóa hơi. Nếu hành tinh đủ nhỏ, hơi khoáng chất này thoát ra, lan rộng và ngưng tụ một phần thành bụi. Nhìn từ Trái Đất, một hành tinh như vậy không đổ một cái bóng tròn gọn gàng khi đi qua trước ngôi sao: ánh sao mờ đi thất thường, không đều, khác nhau từ lần đi qua này sang lần khác, vì phần lớn việc che khuất là do một đám mây bụi kéo theo phía sau. Đó là những hành tinh đá đang tan rã. Chỉ một nhúm được biết đến.
Cho đến nay, thứ mà các nhà thiên văn thấy thoát ra từ chúng chủ yếu là bụi. Thế nhưng các tính toán dự đoán rằng hơi đó còn chứa các nguyên tử và phân tử — natri, silic monoxit, magiê, sắt, và trên hết là oxy, một thành phần chính của đá. Những cuộc tìm kiếm natri hay canxi trong các hệ như vậy phần lớn chỉ thu về các giới hạn trên.
Một hành tinh quay hết một vòng trong 30 giờ
BD+05 4868 Ab quay quanh một sao lùn loại K sáng trong 1,27 ngày. Mỗi lần đi qua, nó làm ngôi sao mờ đi 0,8 đến 2 phần trăm, với một đuôi bụi ngắn phía trước và một đuôi dài hơn nhiều phía sau. Theo nghiên cứu trước mà bài báo dựa vào, nó thải bụi với tốc độ khoảng 2 × 10¹² gam mỗi giây, và bề mặt hướng về ngôi sao ở gần 1.820 kelvin.
Tìm oxy bằng một kính thiên văn nhỏ
Kody Walker và James Wallace, thuộc Đại học Bang Indiana, nhắm vào một dấu vân tay chính xác của oxy: một bộ ba vạch hấp thụ gần 7.774 ångström, ở đầu đỏ của phổ khả kiến. Các vạch này xuất phát từ một trạng thái kích thích của nguyên tử oxy mà riêng nhiệt độ không thể lấp đầy ở 1.820 kelvin — xác suất khoảng 5 trên 10²⁶. Nếu chúng xuất hiện, hẳn có thứ khác đang kích thích các nguyên tử: tia cực tím từ ngôi sao đánh bật electron, và những nguyên tử bắt lại một electron sẽ rơi dần xuống qua trạng thái kích thích đó.
Thiết bị của họ khiêm tốn: một kính thiên văn 43 xentimét tại Đài quan sát Leif Everson ở Sturgeon Bay, Wisconsin, với một máy quang phổ độ phân giải thấp. Nó làm nhòe ba vạch oxy, vốn chỉ cách nhau 3,45 ångström, thành một vệt duy nhất rộng 13 ångström. Qua tám đêm từ tháng 5 đến tháng 7 năm 2025, họ ghi được 24 phổ trong lúc đuôi bụi đi qua và 73 phổ ngoài những lúc đó. Các phổ được phân loại theo thời điểm trên quỹ đạo, không theo hình dạng của chúng, và các hiệu chỉnh khí quyển Trái Đất được tính mà không nhìn vào vùng của oxy. Phép đo quang từ hai kính thiên văn khác xác nhận hành tinh khi đó đang tích cực thải bụi.
Một chỗ trũng 9 phần trăm
Trong các lần đi qua, phổ cho thấy một sự hấp thụ thêm gần 7.774 ångström, vắng mặt khi ngoài các lần đó: sâu tới khoảng 9 phần trăm, rộng bằng độ nhòe của thiết bị. Các tác giả nhấn mạnh rằng độ bất định họ đưa ra là một khoảng bao quát các lựa chọn phân tích hợp lý, không phải một mức ý nghĩa thống kê chính thức.
Phổ lấy trung bình trong lúc quá cảnh (a) và ngoài lúc quá cảnh (b); các vùng tô bóng thể hiện độ bất định. — Hình 3, Walker & Wallace (2026), arXiv:2610.04986.
Khí vươn ra xa hơn bụi
Một mô hình đơn giản về khí oxy được ngôi sao chiếu sáng có thể tái tạo chỗ trũng: cùng cường độ, cùng độ sâu, cùng độ rộng sau khi bị thiết bị làm nhòe. Chỉ cần một trên mười triệu nguyên tử oxy ở trạng thái kích thích. Nhưng khí phải vươn ra xa hơn nhiều so với lớp bụi mỏng, che khoảng một phần ba đĩa sao; nếu bị giới hạn trong lớp bụi, nó sẽ đòi hỏi những lượng phi lý. Trong lời giải đại diện, hành tinh sẽ mất lượng khí gấp khoảng năm lần lượng bụi — một con số mà các tác giả gọi là phụ thuộc mô hình, không phải một phép đo.
Ngôi sao có thể là kẻ mạo danh
Các tác giả giữ nhãn “ứng viên”. Chính ngôi sao cũng có các vạch oxy này, và hình dạng của chúng thay đổi trên khắp đĩa sao. Khi đuôi bụi che một phần đĩa đó, phép so sánh giữa phổ trong và ngoài lúc quá cảnh có thể cho thấy một chỗ trũng ngay cả khi không có chút oxy nào của hành tinh. Ở độ phân giải này, không thể phân biệt hai khả năng. Nhiễm bẩn do khí quyển Trái Đất có vẻ ít khả năng hơn đối với họ, nhưng chưa bị loại trừ hoàn toàn.
Những phổ sắc nét hơn đã có sẵn
Phép thử đã nằm trong tầm tay: bảy phổ độ phân giải cao của ngôi sao, do một nhóm trước đây thu bằng kính thiên văn WIYN 3,5 mét, tách rõ ràng ba vạch. Một tín hiệu từ hành tinh hẳn phải đến rồi đi theo quỹ đạo của hành tinh; các vạch của ngôi sao thì không. Nếu được xác nhận, đó sẽ là mối liên kết đầu tiên giữa bụi và khí nguyên tử của một hành tinh đang sôi dần đến cạn.