Hệ thống hành tinh xung quanh ngôi sao HR8799 có nhiều điểm tương đồng với hệ mặt trời của chúng ta, với bốn hành tinh khí khổng lồ nằm giữa hai vành đai tiểu hành tinh. Một nhóm nghiên cứu do RUG và SRON đứng đầu đã sử dụng điểm tương đồng này để mô hình hóa quá trình vận chuyển vật chất của các tiểu hành tinh, sao chổi và các thiên thể nhỏ khác trong hệ thống. Các mô phỏng cho thấy bốn hành tinh khí này nhận được vật liệu từ các thiên thể thứ cấp, giống như trong hệ mặt trời của chúng ta.
Tính từ Mặt trời ra ngoài, Hệ Mặt trời bao gồm bốn hành tinh đá, một vành đai tiểu hành tinh, bốn hành tinh khí khổng lồ và một vành đai tiểu hành tinh khác. Các hành tinh bên trong giàu vật liệu chịu lửa như kim loại và silicat, trong khi các hành tinh bên ngoài giàu các chất dễ bay hơi như nước và mêtan. Trong quá trình hình thành, các hành tinh bên trong gặp khó khăn trong việc thu thập bầu khí quyển dễ bay hơi vì gió mặt trời mạnh liên tục thổi bay khí. Đồng thời, nhiệt từ mặt trời làm bốc hơi nước đá, khiến việc giữ nước trở nên khó khăn hơn.
Ở các vùng xa hơn, có ít nhiệt mặt trời và gió hơn, vì vậy các hành tinh khí khổng lồ có thể thu thập nước đá và cũng thu thập bầu khí quyển lớn chứa đầy các chất dễ bay hơi. Các vật thể thứ cấp, bao gồm tiểu hành tinh, sao chổi và bụi, sau đó đã tinh chỉnh kết quả này bằng cách đưa vật liệu chịu nhiệt từ vành đai bên trong và các chất dễ bay hơi và vật liệu chịu nhiệt từ vành đai bên ngoài. Một nhóm các nhà thiên văn học do Đại học RijksUniversity Groningen và Viện nghiên cứu không gian SRON Hà Lan đứng đầu đã tự hỏi liệu hệ thống vận chuyển tương tự có áp dụng cho các hệ hành tinh xung quanh các ngôi sao khác hay không.
Nghiên cứu đã tạo ra một mô hình mô phỏng cho hệ thống này xung quanh HR8799. Điều này tương tự như hệ mặt trời của chúng ta, có bốn hành tinh khí khổng lồ cùng với vành đai trong và ngoài, và có thể có các hành tinh đá ở vành đai trong. Do đó, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng một số thông tin chưa biết về HR8799 từ hệ mặt trời. Các mô phỏng cho thấy, giống như trong Hệ Mặt trời, bốn hành tinh khí này nhận được vật liệu từ các thiên thể thứ cấp. Nhóm các nhà khoa học bao gồm Kateryna Frantseva (Đại học Groningen/SRON), Migo Mueller (NOVA/Đại học Leiden/SRON)
Nhóm nghiên cứu gồm Petr Pokorn Axi (NASA), Floris van der Tak (SRON/Đại học Groningen) và Inge Loes ten Kate (Đại học Utrecht), dự kiến lượng hai vật liệu được "trao đổi" sẽ gấp khoảng 500.000 lần khối lượng của hành tinh. Các quan sát trong tương lai, chẳng hạn như quan sát của Kính viễn vọng không gian James Webb của NASA (dự kiến phóng vào năm 2021), sẽ có thể đo lượng vật liệu chịu nhiệt trong các hành tinh khí khổng lồ giàu chất dễ bay hơi. Nếu kính thiên văn có thể phát hiện ra lượng vật liệu chịu lửa dự đoán, thì vật liệu chịu lửa được phát hiện có thể được giải thích bằng sự vận chuyển từ vành đai tiểu hành tinh như thể hiện trong mô hình.
Nếu phát hiện nhiều vật liệu chịu lửa hơn dự đoán, điều này có nghĩa là quá trình vận chuyển diễn ra mạnh mẽ hơn nhiều so với suy nghĩ, ví dụ như vì HR 8799 trẻ hơn nhiều so với Hệ Mặt trời. Hệ thống sao HR8799 có thể chứa các hành tinh đất đá, và việc vận chuyển các chất dễ bay hơi từ vành đai tiểu hành tinh có thể có ý nghĩa sinh học thiên văn đối với các hành tinh này.
Bác Khắc Nguyên | Nghiên cứu/Từ: Viện nghiên cứu không gian SRON Hà Lan
