استخدمت وكالة ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي للكشف عن عدم التماثل في الغلاف الجوي على الكوكب خارج المجموعة الشمسية WASP-107b. وتكشف هذه الملاحظة غير المسبوقة عن اختلافات في درجات الحرارة وخصائص السحب بين الجانبين الشرقي والغربي للكوكب، وهو أمر مهم لفهم ديناميكيات الأجواء الخارجية للكواكب الخارجية.
اكتشاف خارق في الغلاف الجوي للكواكب
لاحظ باحثون من جامعة أريزونا، إلى جانب مجموعة دولية من العلماء، الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية حار ومنتفخ بشكل فريد باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا. وُجد أن الكوكب، الذي يبلغ حجمه حجم كوكب المشتري تقريبًا ولكن عُشر كتلته فقط، لديه عدم تناسق بين الشرق والغرب في غلافه الجوي، مما يعني أن هناك اختلافات كبيرة بين طرفي غلافه الجوي.
نُشرت النتائج اليوم (24 سبتمبر) في مجلة Nature Astronomy.
الكشف عن عدم التماثل بين الشرق والغرب من الفضاء
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي ماثيو ميرفي، وهو طالب باحث في مرصد ستيوارت بجامعة أريزونا: "هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة عدم التماثل بين الشرق والغرب لكوكب خارج المجموعة الشمسية وهو يعبر نجمه من الفضاء". ويحدث العبور عندما يمر كوكب أمام نجمه، مثل عبور القمر للشمس أثناء كسوف الشمس.
وأضاف مورفي: "أعتقد أن عمليات الرصد من الفضاء لها العديد من المزايا مقارنة بالملاحظات التي يتم إجراؤها من الأرض".
دراسة ديناميات الغلاف الجوي
يشير عدم التماثل بين الشرق والغرب لكوكب خارج المجموعة الشمسية إلى الاختلافات في خصائص الغلاف الجوي مثل درجة الحرارة أو خصائص السحب، التي يتم ملاحظتها بين نصفي الكرة الشرقي والغربي للكوكب. يعد تحديد وجود عدم التماثل أمرًا مهمًا لفهم المناخ وديناميكيات الغلاف الجوي وأنماط الطقس للكواكب خارج المجموعة الشمسية - الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
الكوكب WASP-107b ثابت مديًا على نجمه. أي أنه يظهر دائمًا نفس الجانب للنجم الذي يدور حوله. يواجه أحد جانبي الكوكب النجم دائمًا، بينما يكون الجانب الآخر بعيدًا عنه دائمًا، مما يخلق جانبًا نهاريًا دائمًا وجانبًا ليليًا دائمًا للكوكب.
تقنيات متقدمة مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي
استخدم مورفي وفريقه تقنية التحليل الطيفي الانتقالي مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي. وأوضح مورفي أنها الأداة الرئيسية التي يستخدمها علماء الفلك لفهم مكونات الغلاف الجوي للكواكب الأخرى. والتقط التلسكوب سلسلة من الصور أثناء عبور النجم لنجمه المضيف، وقام بترميز المعلومات حول الغلاف الجوي للنجم. وبفضل التقنيات الجديدة والدقة غير المسبوقة لتلسكوب جيمس ويب، تمكن الباحثون من فصل الإشارات الواردة من الجانبين الشرقي والغربي للغلاف الجوي وفحص عمليات معينة تحدث فيه بطريقة أكثر تركيزا.
وقال مورفي: "إن تصوير هذه المناظر يخبرنا الكثير عن الغازات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب، والغيوم، والتركيب الكيميائي، وكيف يتغير كل شيء اعتمادًا على كمية ضوء الشمس التي يتلقاها".
يتميز الكوكب WASP-107b بكثافته المنخفضة للغاية وجاذبيته المنخفضة نسبيًا، مما يؤدي إلى غلاف جوي أكثر انتفاخًا من الكواكب الأخرى خارج المجموعة الشمسية التي لها نفس الكتلة.
"ليس لدينا أي شيء مثل ذلك في نظامنا الشمسي. وأضاف مورفي: "هذا أمر فريد من نوعه، حتى بين سكان الكواكب خارج المجموعة الشمسية".
وتبلغ درجة حرارة كوكب WASP-107b حوالي 470 درجة مئوية، وهي درجة حرارة متوسطة بين كواكب نظامنا الشمسي وأشد الكواكب المعروفة سخونة.
وقال مورفي: "تقليدياً، لا تعمل أساليب المراقبة لدينا بشكل جيد مع مثل هذه الكواكب المتوسطة، لذلك هناك الكثير من الأسئلة المفتوحة والمثيرة التي يمكننا البدء في الإجابة عليها". "على سبيل المثال، أظهرت بعض نماذجنا أن كوكبًا مثل WASP-107b لا ينبغي أن يظهر هذا عدم التماثل على الإطلاق، لذلك نحن نتعلم بالفعل شيئًا جديدًا."
مواصلة دراسة الكواكب خارج المجموعة الشمسية
وقال توماس بيتي، المؤلف المشارك للدراسة والأستاذ المشارك في علم الفلك بجامعة كاليفورنيا، إن الباحثين يدرسون الكواكب خارج المجموعة الشمسية منذ ما يقرب من عقدين من الزمن، وقد ساعدت العديد من الملاحظات من الأرض والفضاء علماء الفلك على تخمين شكل الغلاف الجوي لهذه الكواكب. ويسكونسن ماديسون.
قال بيتي: "لكن هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها مثل هذه التباينات بشكل مباشر في شكل التحليل الطيفي الانتقالي من الفضاء، وهي الطريقة الرئيسية التي نفهم من خلالها مكونات الغلاف الجوي للكواكب خارج المجموعة الشمسية - إنه أمر مدهش حقًا". .
يعمل ميرفي وفريقه حاليًا على إجراء مزيد من التحليل لمعلومات الرصد المتوفرة لديهم ويخططون لإجراء ملاحظات إضافية لفهم أسباب عدم التماثل هذا بشكل أفضل.
واختتم مورفي قائلاً: "تقريباً جميع الكواكب خارج المجموعة الشمسية لا يمكن رصدها بشكل مباشر، ومن المؤكد أنه من المستحيل معرفة ما يحدث على جانب واحد مقارنة بالجانب الآخر". "هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من إلقاء نظرة أكثر تركيزًا على ما يحدث في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
هناك شيء في المقال لا يناسبني. إذا كان كوكبًا يواجه جانبًا دائمًا شمسه (النجم) والجانب الآخر، فليس من المتوقع تمامًا أن تكون هناك اختلافات دائمة. من المتوقع أن يكون الجانب المواجه للشمس أكثر دفئًا دائمًا. مثل النهار والليل.
ومن المدهش أن العلم لا يتنبأ بذلك والنماذج لا تتنبأ بذلك...