أظهرت ملاحظات JWST's MIRI (تلسكوب جيمس ويب) اكتشاف بخار الماء وثاني أكسيد الكبريت وسحب الرمال في جو كوكب WASP-107b، الذي يقع خارج المجموعة الشمسية.
استخدم فريق من علماء الفلك الأوروبيين، بقيادة باحثين في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك، مراقبات حديثة أجريت باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة جو الكوكب الخارجي WASP-107b القريب. من خلال التطلع العميق إلى جوه الهش، اكتشفوا بخار الماء وثاني أكسيد الكبريت وحتى سحب السيليكات. هذه الجزيئات توجد في جو دينامي يظهر نقلًا نشطًا للمواد.
ما هو كوكب WASP-107b؟
WASP-107b هو كوكب خارجي غازي فريد يدور حول نجم أبعد نظرًا وأقل كتلة قليلاً من شمسنا. كتلة الكوكب تشبه تلك لنبتون، لكن حجمه أكبر بكثير، يقترب تقريبًا من حجم المشتري. تجعل هذه الخاصية WASP-107b "هشًا" إلى حد ما مقارنة بكواكب المشتري العميقة داخل المجموعة الشمسية. وهو ما يمكن علماء الفلك من إلقاء نظرة تقريبية 50 مرة أعمق في جوه من عمق الاستكشاف المحقق لكوكب عملاق غازي مثل المشتري.
كيف تحدث التفاعلات الكيميائية على هذا الكوكب؟
تُظهر أداة Webb's Mid-Infrared Instrument (MIRI) بوضوح ميزات الطيف الخاصة ببخار الماء وثاني أكسيد الكبريت، ولكن بشكل ملحوظ، لا يوجد أثر لغاز الميثان في هذا السيناريو. تقدم هذه الاكتشافات إلينا نظرة حاسمة إلى الديناميات والكيمياء لهذا الكوكب الخارجي المثير. يُظهر غياب الميثان على وجه الخصوص نحو نظام داخلي قد يكون دافئًا، مما يوفر لمحة مغرية حول نقل طاقة الحرارة في جو الكوكب. ثاني أكسيد الكبريت، الذي يعرف برائحة الكبريت المحترق، كان اكتشافًا كبيرًا وغير متوقع. كانت الحسابات السابقة قد توقعت عدم وجوده، ولكن نماذج المناخ الجديدة لجو WASP-107b تظهر الآن أن طبيعته الهشة تسمح بتكوين ثاني أكسيد الكبريت. حتى عندما ينبعث نجمه البارد إلى حد ما، يمكن أن تصل نسبة صغيرة نسبيًا من الفوتونات عالية الطاقة إلى جو الكوكب العميق. هذا الوضع يتيح للتفاعلات الكيميائية الضرورية لإنتاج ثاني أكسيد الكبريت أن تحدث.
مفاجآت في الأفق يكشفها تليسكون جيمس ويب
ولكن هذا ليس كل شيء: يقول فريق الباحثين إن ميزات الطيف لثاني أكسيد الكبريت وبخار الماء تقل بشكل كبير مقارنة بما يكون عليه في حالة عدم وجود سحب. تعوق السحب عالية الارتفاع جزئيًا بخار الماء وثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي. في حين أنه تم استنتاج وجود سحب مصنوعة من مواد مختلفة على كواكب خارجية أخرى من خلال وسائل غير مباشرة، يعتبر هذا هو أول حالة يمكن فيها لعلماء الفلك التعرف بشكل قطعي على تكوينها الكيميائي. في هذه الحالة، تتألف السحب من جسيمات سيليكات صغيرة، وهي مادة مألوفة تُستخدم كمكون رئيسي في العديد من أنحاء العالم كمكون رئيسي في الرمل.
يقول الكاتب المشارك بول موليير من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك: "لا يمكن تقدير قيمة JWST بشكل كاف: أينما نتطلع بهذا التلسكوب، نرى دائمًا شيئًا جديدًا وغير متوقعًا. هذه النتيجة الأخيرة ليست استثناءً".
اقرأ أيضًا
أغرب الصور التي رصدت الفضاء في عام 2023
