Các nhà khoa học đã phát hiện hơn 6.000 ngoại hành tinh có kích thước lớn hơn Trái Đất và nhỏ hơn Sao Hải Vương. Siêu Trái Đất thường có bán kính tối đa khoảng gấp đôi Trái Đất và mật độ tương đương hoặc cao hơn, trong khi các hành tinh nhỏ hơn Sao Hải Vương thường có lớp khí dày bao quanh, khiến mật độ thấp hơn đáng kể.
GJ 523b lại không phù hợp với cả hai nhóm khi có bán kính gấp 2,5 lần Trái Đất nhưng khối lượng gấp tới 23 lần, với mật độ cao hơn Trái Đất khoảng 50%, cho thấy hành tinh này có thể sở hữu lõi đá và kim loại rất lớn nhưng gần như không có lớp khí dày bao quanh.
Điều này khá bất thường bởi một hành tinh có lõi lớn như vậy được cho là phải có lực hấp dẫn đủ mạnh để giữ lại nhiều hydro trong quá trình hình thành. Lượng khí này có thể khiến hành tinh phình to và trở thành một thế giới giống nhóm dưới Sao Hải Vương.
Đáng chú ý, hệ sao này chỉ mới hình thành khoảng 170 triệu năm trước. Khoảng thời gian tương đối ngắn đó khiến việc hành tinh mất đi một lượng lớn hydro do tác động của nhiệt càng khó giải thích.
Sự kỳ lạ của GJ 523b không dừng ở cấu tạo. Hành tinh này còn có quỹ đạo gần như vuông góc với mặt phẳng mà phần lớn các hành tinh trong hệ sao thường chuyển động.
Thông thường, các hành tinh hình thành từ một đĩa vật chất xoay quanh sao mẹ nên quỹ đạo của chúng có xu hướng nằm gần cùng một mặt phẳng. Trong trường hợp GJ 523b, quỹ đạo lại nghiêng mạnh, gần như đưa hành tinh đi qua các cực của ngôi sao.
Những quỹ đạo như vậy có thể xuất hiện khi một hành tinh chịu tác động hấp dẫn mạnh từ một thiên thể lớn hơn. Vì thế, các nhà nghiên cứu đặt ra khả năng GJ 523b có một “người anh em” khổng lồ chưa được phát hiện. Lực hấp dẫn của hành tinh này có thể đã làm thay đổi quỹ đạo của GJ 523b trong quá trình hệ sao tiến hóa.
GJ 523b được phát hiện nhờ kính viễn vọng không gian TESS. Thiết bị này ghi nhận những lần độ sáng của ngôi sao GJ 523 giảm nhẹ theo chu kỳ 17,8 ngày, dấu hiệu cho thấy một hành tinh đang đi qua phía trước ngôi sao và che khuất một phần ánh sáng của nó.
GJ 523b còn giúp các nhà khoa học củng cố khái niệm “mega-Earth”. Trước đây, nhóm hành tinh này vẫn gây tranh luận vì số lượng phát hiện quá ít.
Một trong những ứng viên đầu tiên là Kepler-10c từng được xem là mega-Earth, nhưng sau khi dữ liệu được phân tích lại, khối lượng lớn bất thường của nó không còn được xác nhận. Vì vậy, các nhà thiên văn học chưa thể chắc chắn liệu mega-Earth có thực sự là một nhóm hành tinh riêng hay chỉ là những trường hợp hiếm gặp.
Theo nhà thiên văn Thomas Beatty, nhóm nghiên cứu không tự đặt ra tiêu chuẩn rồi lựa chọn các hành tinh phù hợp. Dữ liệu cho thấy chúng tự hình thành một nhóm riêng trên biểu đồ, và GJ 523b là hành tinh giúp số lượng mẫu vượt qua ngưỡng cần thiết để xác nhận xu hướng này.
