في اكتشاف يغير فهمنا للكواكب الخارجية، تمكن فريق من الباحثين من جمع أدلة قوية تشير إلى وجود غلاف جوي حول كوكب صخري يدور حول نجم بعيد، وهو ما يعرف بـ TOI-561 b. هذا الاكتشاف، الذي نشر في دورية The Astrophysical Journal Letters، يفتح آفاقًا جديدة لدراسة الكواكب الصغيرة جدًا التي كانت تعتبر سابقًا غير قادرة على الاحتفاظ بغلاف جوي.
اكتشاف غلاف جوي لكوكب TOI-561 b: تحدٍ للفهم السائد
لطالما اعتقد العلماء أن الكواكب الصغيرة، خاصة تلك القريبة جدًا من نجومها، تفتقر إلى الجاذبية الكافية للاحتفاظ بغلاف جوي. ومع ذلك، تشير النتائج الجديدة إلى أن TOI-561 b، على الرغم من حجمه الصغير وقربه من نجمه، محاط بطبقة كثيفة من الغازات. يعتقد الباحثون أن هذا الغلاف الجوي قد يكون فوق محيط من الحمم البركانية، وهو ما يفسر الكثافة المنخفضة بشكل غير عادي لهذا الكوكب.
ما هو كوكب TOI-561 b؟ خصائص فريدة
ينتمي TOI-561 b إلى فئة نادرة من الكواكب تُعرف باسم الكواكب ذات الفترة القصيرة للغاية. يبلغ نصف قطره 1.4 مرة حجم الأرض، ويكمل دورة كاملة حول نجمه في أقل من 11 ساعة أرضية. هذا القرب الشديد من النجم يعني أن الكوكب يتعرض لإشعاع حراري هائل.
ظروف سطح الكوكب القاسية
على الرغم من أن النجم المضيف أصغر وأبرد من الشمس، إلا أن TOI-561 b يدور على مسافة قريبة جدًا، أقل من مليون ميل. نتيجة لذلك، فإن الجانب المواجه للنجم يكون دائمًا في حالة حرارة شديدة، حيث تتجاوز درجات الحرارة درجات انصهار الصخور المعتادة. هذا يجعل الكوكب مكانًا قاسيًا للغاية، ولكنه أيضًا يوفر فرصة فريدة لدراسة الظروف المتطرفة التي يمكن أن توجد على الكواكب الخارجية.
كيف تم اكتشاف الغلاف الجوي؟ دور تلسكوب جيمس ويب
استخدم الباحثون مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRSpec) على متن تلسكوب جيمس ويب الفضائي لقياس درجة حرارة الجانب النهاري من الكوكب. من خلال تحليل الإشعاع المنبعث من الكوكب في الأشعة تحت الحمراء، تمكنوا من اختبار فرضية وجود غلاف جوي. تلسكوب جيمس ويب، بفضل قدراته المتطورة، لعب دورًا حاسمًا في هذا الاكتشاف.
نتائج القياسات: درجة حرارة أقل من المتوقع
أظهرت النتائج أن درجة حرارة الجانب النهاري من TOI-561 b تصل إلى حوالي 1800 درجة مئوية. هذه الدرجة أقل بكثير مما كان متوقعًا لو كان الكوكب مجرد صخرة عارية بدون غلاف جوي. هذا الانخفاض في درجة الحرارة يشير بقوة إلى أن الغلاف الجوي يلعب دورًا في توزيع الحرارة.
آلية تبريد الغلاف الجوي
وفقًا لأنجالي بيت، المؤلفة المشاركة في الدراسة من جامعة برمنجهام، فإن الغلاف الجوي الغني بالغازات يساهم في نقل الحرارة من الجانب النهاري إلى الجانب الليلي. بالإضافة إلى ذلك، تمتص الغازات مثل بخار الماء بعض أطوال موجات الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء، مما يجعل الكوكب يبدو أبرد للتلسكوب. كما تشير إلى أن السحب المصنوعة من السيليكات قد تعكس ضوء النجم، مما يساهم في تبريد الغلاف الجوي.
تركيبة الكوكب وتاريخه: نظرة إلى الماضي
تشير النتائج إلى أن TOI-561 b يتميز بكثافة منخفضة بشكل غير عادي مقارنة بالكواكب ذات التركيب المشابه للأرض. تدور الكوكب حول نجم قديم وفقير بالحديد، يبلغ عمره ضعف عمر الشمس، ويقع في منطقة القرص السميك لمجرة درب التبانة. هذا يشير إلى أن الكوكب تشكل في بيئة كيميائية مختلفة تمامًا عن كواكب نظامنا الشمسي، وأن تركيبه قد يكون ممثلاً للكواكب التي تشكلت في المراحل المبكرة من عمر الكون. دراسة هذا الكوكب يمكن أن توفر لنا رؤى قيمة حول تكوين الكواكب في بداية الكون.
التقنيات المستخدمة في الرصد
استخدم الباحثون طريقة قياس الانخفاض في سطوع النظام النجمي أثناء مرور الكوكب خلف النجم. هذه التقنية، المشابهة لتلك المستخدمة في البحث عن الغلاف الجوي لكواكب نظام TRAPPIST-1، سمحت لهم بتحليل الضوء الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب.
الاستنتاجات والتوقعات المستقبلية
اكتشاف غلاف جوي حول TOI-561 b يمثل خطوة مهمة في فهمنا للكواكب الخارجية. يشير إلى وجود دورة حرارية نشطة ونقل للحرارة، ويعزز احتمال أن الغلاف الجوي غني بالمتطايرات ويحتوي على مكونات غير موجودة على الأرض. يواصل الباحثون تحليل البيانات الكاملة لرسم خريطة لدرجات الحرارة حول الكوكب وتحديد تركيبة الغلاف الجوي بدقة أكبر. هذا البحث، الذي يعد جزءًا من برنامج المراقبة العامة 3860 لتلسكوب جيمس ويب، يفتح الباب أمام المزيد من الاكتشافات المثيرة في مجال علم الفلك.
اقرأ أيضاً: “كواكب مارقة”.. تلسكوب جيمس ويب يكتشف “أخف” كوكب على الإطلاق
اقرأ أيضاً: تلسكوب”جيمس ويب” يرصد ثاني أكسيد الكربون خارج المجموعة الشمسية