Sứ mệnh săn tìm hành tinh đã phát hiện ra hàng nghìn thế giới quay quanh các ngôi sao xa xôi nhưng ít ngoại hành tinh có kích thước từ 1,5 đến 2 lần bán kính Trái đất. Việc hiếm quan sát được các hành tinh có bán kính từ 1,5 đến 2 lần bán kính Trái đất được gọi là "lỗ hổng bán kính" hay "lỗ hổng bán kính hành tinh nhỏ" (Small planet radius gap).

Những hành tinh ít được quan sát thấy này có kích thước ở khoảng giữa các siêu Trái đất và tiểu sao Hải Vương. Siêu Trái đất là các hành tinh ngoài Hệ Mặt trời có khối lượng lớn cỡ 10 lần Trái đất, có bề mặt đất đá. Tiểu sao Hải Vương là hành tinh nhỏ hơn sao Hải Vương nhưng giống sao Hải Vương ở đặc điểm có khí bao phủ.

Kể từ khi phát hiện ra "lỗ hổng bán kính" năm 2017, các nhà khoa học đã tìm ra lý do tại sao có rất ít hành tinh có kích cỡ trung bình này.

Manh mối mới đã nảy ra từ phương pháp mới để xem xét dữ liệu khi nhóm nhà nghiên cứu do Trevor David, Viện Flatiron, Mỹ, dẫn đầu điều tra xem liệu "lỗ hổng bán kính" có thay đổi khi các hành tinh già đi hay không.

Nhóm nghiên cứu chia các hành tinh ngoài thành hai nhóm - trẻ và già hơn 2 tỉ năm để đánh giá. Để dễ hình dung hơn, Trái đất là hành tinh 4,5 tỉ năm tuổi.

Từ kết quả đánh giá, các nhà nghiên cứu chỉ ra, một số tiểu sao Hải vương bị co lại đáng kể trong hàng tỉ năm khi bầu khí quyển của chúng bị rò rỉ ra ngoài, chỉ để lại lõi rắn. Khi bị mất khí, các tiểu sao Hải vương thay đổi bán kính hành tinh và trở thành siêu Trái đất.

Theo thời gian, "lỗ hổng bán kính" cũng chuyển đổi khi các tiểu sao Hải vương ngày càng lớn hơn có bước nhảy và biến đổi thành các siêu Trái đất ngày càng lớn hơn.

Nhóm nghiên cứu công bố phát hiện này hôm 14.5 trên Tạp chí Thiên văn.

Những phát hiện củng cố lòng tin cho 2 nhận định trước đó về trường hợp này: Nhiệt còn sót lại từ quá trình hình thành hành tinh và bức xạ cường độ cao từ các ngôi sao chủ. Cả hai hiện tượng đều bổ sung năng lượng vào bầu khí quyển của một hành tinh, khiến khí của hành tinh đó thoát ra ngoài không gian.

"Có lẽ cả hai tác động đều quan trọng, nhưng chúng ta sẽ cần các mô hình phức tạp hơn để cho biết mức độ tác động và thời điểm của mỗi yếu tố này” trong vòng đời của hành tinh, theo nhà nghiên cứu David.

Nghiên cứu mới sử dụng dữ liệu do tàu vũ trụ Kepler thu thập bằng cách đo ánh sáng từ những ngôi sao xa xôi. Khi một ngoại hành tinh di chuyển giữa một ngôi sao và Trái đất, ánh sáng quan sát được từ ngôi sao sẽ mờ đi. Qua phân tích tốc độ hành tinh quay quanh ngôi sao chủ, kích thước của ngôi sao và mức độ mờ đi, các nhà thiên văn học có thể ước tính kích thước của ngoại hành tinh.