Lần đầu tiên phát hiện băng nước ngoài Hệ Mặt trời

Băng nước tinh thể vừa được James Webb phát hiện nằm trong một vành đai bụi bao quanh ngôi sao HD 181327. Đây là một ngôi sao trẻ, có khối lượng và tính chất tương tự Mặt trời, cách Trái đất khoảng 155 năm ánh sáng, thuộc chòm sao Telescopium.

Theo nhóm nghiên cứu từ Đại học Johns Hopkins và Viện Khoa học Kính viễn vọng không gian (STScI, Mỹ), băng nước này gắn liền với các hạt bụi mịn, tạo thành những "quả cầu tuyết bẩn" siêu nhỏ, có kích thước lý tưởng để kính Webb phát hiện. Các hạt băng được cho là xuất hiện nhiều hơn ở vùng xa ngôi sao, nơi nhiệt độ thấp hơn.

"Webb không chỉ phát hiện băng nước, mà còn là băng nước ở dạng tinh thể, một cấu trúc đặc trưng cho thấy nguồn gốc và điều kiện hình thành của vật chất trong không gian", nhà thiên văn học Chen Xie cho biết.

Khám phá này được ví như "cầu nối thời gian" giữa một hệ sao trẻ xa xôi và Hệ Mặt trời thuở sơ khai. Các nhà khoa học nhận định vành đai bụi quanh HD 181327 có nhiều điểm tương đồng với vành đai Kuiper của chúng ta vài tỉ năm trước, nơi chứa đầy các thiên thể băng đá và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các hành tinh.

"Khi tôi còn là nghiên cứu sinh cách đây 25 năm, giáo sư của tôi từng nói rằng chắc chắn phải có băng trong các vành đai bụi quanh sao trẻ. Nhưng cho tới khi Webb hoạt động, chúng tôi mới có đủ công cụ hiện đại để xác nhận điều đó", nhà thiên văn học Christine Chen chia sẻ.

Thực tế, kính Spitzer của NASA từng ghi nhận những dấu hiệu đầu tiên về khả năng tồn tại băng quanh HD 181327 vào năm 2008, nhưng chỉ đến nay James Webb mới cung cấp được bằng chứng chắc chắn và sắc nét hơn nhiều.

Dữ liệu ghi nhận từ Webb cho thấy nhiều điểm tương đồng giữa hệ sao HD 181327 và các vật thể trong vành đai Kuiper của Hệ Mặt trời, một dấu hiệu cho thấy quy luật hình thành hành tinh có thể lặp lại ở nhiều nơi trong vũ trụ.

Hệ sao HD 181327 đang trải qua một giai đoạn "năng động", với nhiều vụ va chạm giữa các thiên thể nhỏ trong vành đai bụi. Mỗi lần va chạm, các hạt băng siêu nhỏ lại được phóng thích ra không gian như những mảnh vụn từ những cơn mưa sao băng và đó chính là nguồn băng mà Webb phát hiện.

"Chúng tôi tin rằng những hạt băng này có thể đóng vai trò cung cấp nước cho các hành tinh đá (giống Trái đất) sẽ hình thành sau vài trăm triệu năm trong hệ sao này", Chen Xie nhận định.

Khám phá băng nước trong một hệ sao khác giúp củng cố giả thuyết rằng: nước và có thể cả sự sống không phải là điều hiếm hoi trong vũ trụ.

Sự hiện diện của băng nước, đặc biệt ở dạng tinh thể, là bằng chứng quan trọng cho thấy quá trình hình thành hành tinh có khả năng lặp lại ở những nơi khác trong Dải Ngân hà. Đây cũng là điều kiện thiết yếu để sự sống như trên Trái đất có thể hình thành và phát triển.

Nhóm nghiên cứu cho biết sẽ tiếp tục mở rộng khảo sát các hệ sao trẻ, các vành đai bụi và những vùng đang hình thành hành tinh khác nhằm tìm kiếm thêm dấu vết băng, nước và các hợp chất cần thiết cho sự sống.

Phát hiện đột phá về nguồn gốc nước trên Trái đất

Kết quả nghiên cứu mới của các nhà khoa học Đại học Oxford đã bác bỏ giả thuyết nước đến từ tiểu hành tinh, cho thấy Trái đất vốn đã có sẵn hydro từ thuở sơ khai hình thành.