كشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، التابع لوكالة ناسا، بنجاح، عن تركيبة الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية بتفاصيل لم يسبق لها مثيل.
والتقطت أدوات جيمس ويب القوية الذرات والجزيئات، جنبا إلى جنب مع علامات الكيمياء النشطة والسحب، التي لم يتمكن كل من هابل وسبيتزر من اكتشافها سابقا عندما لاحظا الكوكب الخارجي.
واستخدم الفلكيون “زحل الساخن”، وهو كوكب بحجم كتلة زحل يدور حول نجم يبعد نحو 700 سنة ضوئية عن الأرض، ويُعرف باسم WASP-39 b، لاختبار قدرات التلسكوب.
واستخدم التلسكوب قدرات الأشعة تحت الحمراء لالتقاط بصمات كيميائية ملونة لا يمكن اكتشافها في الضوء المرئي.
ويمكن أن تكشف الرؤى الجديدة، التي توصف بأنها “مغيرة لقواعد اللعبة”، كيف تشكل هذا الكوكب الخارجي من قرص الغاز والغبار المحيط بالنجم الأم في سنواته الأصغر.
وقالت ناتالي باتالها، عالمة الفلك في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، والتي ساهمت في الدراسة الجديدة، في بيان: “لاحظنا كوكبا خارج المجموعة الشمسية بأدوات متعددة توفر معا مجموعة واسعة من طيف الأشعة تحت الحمراء ومجموعة من البصمات الكيميائية التي يتعذر الوصول إليها حتى في هذه المهمة. مثل هذه البيانات تغير قواعد اللعبة”.
ويدور WASP-39b حول نجم مضيف أقرب بثماني مرات من كوكب عطارد لشمسنا، يعتقد علماء الفلك أنه يجب أن يجلب فهما أعمق لكيفية تأثير هذه العمليات على تنوع الكواكب التي لوحظت في المجرة.
ولكشف أسرار الكوكب خارج المجموعة الشمسية، تتبع جيمس ويب الفضائي الكوكب أثناء مروره أمام نجمه، ما سمح لبعض ضوئه بالترشيح عبر غلافه الجوي.
وشاركت ناسا في إعلان يوم الثلاثاء: “تمتص أنواع مختلفة من المواد الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي ألوانا مختلفة من طيف ضوء النجوم، لذا فإن الألوان المفقودة تخبر علماء الفلك عن الجزيئات الموجودة. ومن خلال عرض الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء، يمكن لجيمس ويب التقاط بصمات كيميائية لا يمكن اكتشافها في الضوء المرئي”.
واكتشف التلسكوب أيضا مجموعة من العناصر، بما في ذلك الصوديوم (Na) والبوتاسيوم (K) وبخار الماء (H20) في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية.
وهذا يؤكد ما تم التقاطه سابقا من خلال ملاحظات التلسكوبات الفضائية والأرضية، لكن جيمس ويب وجد أدلة إضافية على وجود الماء في هذه الأطوال الموجية الأطول التي لم يتسن رؤيتها من قبل.
وعثر على ثاني أكسيد الكربون أيضا في البيانات الجديدة، والذي تم اكتشافه بدقة أعلى، ما يوفر ضعف ما لوحظ سابقا.
وبينما تم اكتشاف أول أكسيد الكربون، لم يحدد علماء الفلك وجود الميثان (CH4) وكبريتيد الهيدروجين (H2S) في البيانات.
وقالت هانا ويكفورد، عالمة الفيزياء الفلكية في جامعة بريستول في المملكة المتحدة، التي تبحث في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية، في بيان: “لقد توقعنا ما سيظهر لنا التلسكوب، لكنه كان أكثر دقة، وأكثر تنوعا، وأجمل مما اعتقدت في الواقع أنه سيكون. إن وجود مثل هذه القائمة الكاملة من المكونات الكيميائية في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يمنح العلماء أيضا لمحة عن وفرة العناصر المختلفة بعضها حول بعض، مثل نسب الكربون إلى الأكسجين أو نسب البوتاسيوم إلى الأكسجين.
وهذا بدوره يوفر نظرة ثاقبة لكيفية تشكل هذا الكوكب – وربما غيره – من قرص الغاز والغبار المحيط بالنجم الأم في سنواته الأصغر”.
ويقترح المخزون الكيميائي لـ WASP-39 b تاريخا من التحطمات والاندماجات لأجسام أصغر تسمى الكواكب المصغرة (planetesimals) لإنشاء الكوكب.
.@NASAWebb just scored another first: a full profile of the atoms, molecules, and even signs of active chemistry in a distant planet’s skies. https://t.co/IhmBtIgoN8 pic.twitter.com/14se9H7J9G
— NASA (@NASA) November 22, 2022
وأوضح كازوماسا أونو، الباحث في الكواكب الخارجية في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، والذي عمل على بيانات جيمس ويب، في بيان: “تشير وفرة الكبريت نسبة إلى الهيدروجين، إلى أن الكوكب شهد تراكما كبيرا للكواكب الصغيرة التي يمكنها توصيل هذه المكونات إلى الغلاف الجوي” .
وتشير البيانات أيضا إلى أن الأكسجين أكثر وفرة من الكربون في الغلاف الجوي. ومن المحتمل أن يشير هذا إلى أن WASP-39 b تشكل في الأصل بعيدا عن النجم المركزي.
المصدر: ديلي ميل
