تلسكوب جيمس ويب يكتشف كوكبًا شديد التطرف حيث تمطر الحديد ويتحدى ما نعرفه عن العوالم
يستخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي من ناسا لكشف النقاب عن WASP-121b – كوكب خارجي حار جهنمي يتحدى كل ما هو معروف في علم الكواكب.
- درجة حرارة السطح خلال النهار: >3,000°C (5,400°F)
- المسافة من الأرض: 900 سنة ضوئية
- مدة الدورة المدارية: 30 ساعة – “سنة” واحدة في غضون يوم واحد تقريبًا
- أول اكتشاف: أول أكسيد السيليكون في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي
تخيل كوكبًا قريبًا جدًا من نجمه لدرجة أن شكله مشوه، والجرavity تهدد بتفتيته، والحرارة الشديدة تسبب سقوط المعادن من السماء. هذه هي الحقيقة الغريبة لـWASP-121b، “المشتري الحار” الذي يقع على بعد حوالي 900 سنة ضوئية. بفضل قدرات تلسكوب جيمس ويب الفضائي من ناسا (JWST)، تمكن علماء الفلك من الكشف عن أعمق أسرار هذا الكوكب الخارجي، مغيرين ما نعرفه عن تطرف الكيمياء الكوكبية.
محصور في مدار محموم تبلغ دورته 30 ساعة حول نجم ساطع للغاية، يعد WASP-121b أحد أكثر العوالم عدائية تم اكتشافها على الإطلاق. يتم قصف جانب النهار فيه بحرارة تجاوزت 3,000°C، مما يؤدي إلى تسامي المعادن وإثارة أمطار الحديد السائلة. حتى عند غروب الشمس لا يوجد راحة – الجانب المظلم يبقى في حرارة ملتهبة تبلغ 1,500°C. القوى المدية الشديدة للكوكب قد شوهته ليأخذ شكل كرة القدم، متواجدًا على حافة الدمار الجاذبي.
ما الذي يجعل WASP-121b فريدًا للغاية؟
استخدم فريق عالمي من العلماء، بقيادة توماس إيفانز-سوم من جامعة نيو كاسل، أداة طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) من JWST للكشف عن مجموعة من الأدلة الجزيئية التي تدور في الغلاف الجوي المعذب للكوكب. للمرة الأولى، تم رصد أول أكسيد السيليكون – نفس المادة الموجودة في الزجاج على الأرض – في غلاف جوي لكوكب خارج نظامنا الشمسي. تشير هذه الاكتشافات الرائدة، الموصوفة في Nature Astronomy وAstronomical Journal، إلى أن الرحلة البرية للكوكب واصطداماته مع الصخور الفضائية الأخرى تركت آثارًا كيميائية دائمة في سمائه.
كيف أصبح عملاق الغاز الجليدي كوكب “الجحيم” المحترق؟
بشكل لافت للنظر، يعتقد الباحثون أن WASP-121b لم يكن دائمًا قريبًا من نجمه بهذا القدر. باستخدام الكيمياء الجوية كنوع من كبسولة الزمن، أعاد علماء الفلك تشكيل ماضيه. وجدوا آثارًا من بخار الماء، أول أكسيد الكربون، والميثان – مزيج يوحي بأن الكوكب تشكل في منطقة أبرد وبعيدة من نظامه الأصلي، مثل الشريط بين المشتري وأورانوس في نظامنا.
أرسلت التفاعلات الجاذبية، على الأرجح مع كواكب شقيقة غير مرئية، WASP-121b في هبوط داخلي. خلال هبوطه باتجاه النجمة، تبخرت ثلوج غنية بالميثان وامتزجت العناصر الأثقل في غلافه الجوي. الناتج؟ هواء مشبع بالكربون بوضوح، يتناقض مع ما توقعه العلماء ويقدم “لقطة كيميائية” لهجرة الكوكب المذهلة.
أسئلة وأجوبة: لماذا يُعتبر أول أكسيد السيليكون غريبًا هنا؟
توجد معظم كميات أول أكسيد السيليكون كمواد صلبة – مثل الكوارتز أو غبار الصخور – لا كسائل. يستنتج العلماء أن الكويكبات بحجم الكواكب الصغيرة، التي تصطدم بـWASP-121b الشاب، قد وهبته المعادن الصلبة. ومع ارتفاع درجة حرارة العالم، تبخرت تلك المعادن، واندماجت في الغلاف الجوي وموفرةً دلائل على أصوله الكارثية.
ما الذي أدهش علماء الفلك حول جانب الليل من WASP-121b؟
تم رصد الميثان – وهي جزيئة هشّة عند هذه الدرجات العالية – بشكل غير متوقع في نصف الكرة “المظلم” من الكوكب. تشير القراءات إلى أن تيارات هوائية جوية عنيفة تسحب الميثان من الطبقات الأكثر برودة تحتها، مما يقلب التوقعات بشأن الاختلاط الكيميائي على الكواكب شديدة الحرارة. يتحدى هذا نماذج الكواكب الخارجية الرائدة وقد يغير كيفية بحث العلماء عن بيئات صديقة للحياة في العوالم البعيدة.
كيف يقوم العلماء بفك تشابك كوكب متعدد الوجوه؟
لفك تشابك التحولات الجوية المذهلة بين نهار وليل WASP-121b، أنشأ علماء الفلك نماذج مناخية ثلاثية الأبعاد. تحاكي هذه الإصدارات الرقمية التدرجات الحرارية الصادمة ورياح تبديل الجزيئات، مما يكشف أن الكواكب مثل WASP-121b أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا.
للمزيد عن اكتشافات التلسكوب والأخبار الكونية العاجلة، يمكنك زيارة Space.com أو الذهاب إلى NASA.
كيف يمكن أن تشكل اكتشافات مثل هذه مستقبل استكشاف الكواكب الخارجية؟
WASP-121b هو أكثر من مجرد غريبة كوكبية – إنه لمحة في كيفية تغيير العوالم العملاقة وتكيفها وتحديها للقواعد بينما تتراقص حول نجومها. تساعد هذه الرؤى العلماء على صقل تقنياتهم في السعي وراء العوالم القابلة للسكن وإلقاء الضوء على تطور الأنظمة الشمسية في جميع أنحاء درب التبانة.
هل أنت فضولي بشأن أغرب عوالم الكون؟ اتبع الأدلة – فاستكشاف الكون بدأ للتو!
-
قائمة التحقق: ما يجب معرفته حول الاكتشاف الغريب لـWASP-121b
- كشف JWST عن كيمياء شديدة الحرارة وأمطار حديدية
- أول رصد على الإطلاق لأول أكسيد السيليكون في غلاف جوي كوكب خارجي
- ربما هاجر الكوكب من حضانة باردة وبعيدة
- يدفع الاكتشاف الحدود في علم الغلاف الجوي للكواكب الخارجية
- تابع الـNASA وSpace.com لمتابعة الاكتشافات الكبرى القادمة من التلسكوب!
