اكتشاف غلاف جوي مفاجئ لكوكب صخري فائق الحرارة

كشف علماء الفلك عن أوضح دليل حتى الآن على وجود غلاف جوي يحيط بكوكب صخري خارج النظام الشمسي، في اكتشاف يفتح آفاقا لفهم طبيعة العوالم المتطرفة وتطورها.

غلاف جوي مفاجئ لكوكب صخري فائق الحرارة

ونجح فريق بقيادة مؤسسة "Carnegie"، في ستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا، من دراسة "TOI-561 b" وهو كوكب صخري شديد الحرارة يدور حول نجمه دورة كاملة خلال 10.56 ساعة فقط.

تحد كبير

ويعتبر وجود الغلاف الجوي المفاجئ لهذا الكوكب تحديا كبيرا للفرضيات القديمة حول كيفية تطور الكواكب الصغيرة شديدة الحرارة، والتي كانت تشير إلى أنها تفقد غلافها الجوي بسرعة بعد تشكلها.

ضعف حجم الأرض تقريبا

وسجل حجم "TOI-561 b" نحو ضعف حجم الأرض تقريبا، لكنه يختلف عنها تماما، فهو يدور على مسافة قريبة جدا من نجمه، تعادل عُشر المسافة بين عطارد والشمس، ما يجعل أحد جانبيه مضاء دائما ولا يغيب عنه ضوء النهار أبدا.

ملاحظات تقلب المفاهيم السائدة

وقالت نيكول والاك، المعدة المشاركة في دراسة نشرتها مجلة رسائل الفيزياء الفلكية: "استنادا إلى ما نعرفه عن الأنظمة الأخرى، كان يُعتقد أن مثل هذا الكوكب صغير جدا وحار جدا بحيث لا يستطيع الاحتفاظ بغلافه الجوي لفترة طويلة بعد تكوّنه".

وأضافت: "لكن هذه الملاحظات تقلب المفاهيم السائدة حول الكواكب ذات الدورات المدارية القصيرة جدا رأسا على عقب".

الغلاف الجوي يبدو سليما

ويبدو الغلاف الجوي سليما رغم أن نجم الكوكب أقدم بكثير من الشمس، إلا أن الغلاف الجوي للكوكب يبدو سليما، وهو ما يعزى جزئيا إلى انخفاض كثافته مقارنة بالأرض، لكنه لا يصنف ضمن الكواكب الكبيرة الغازية المنتفخة المعروفة باسم "الانتفاخ العملاق".

نواة حديدية صغيرة ووشاح أخف وزنا

وناقش الفريق ما إذا كانت الكثافة المنخفضة للكوكب ناتجة عن نواة حديدية صغيرة ووشاح أخف وزنا، وهو ما يتوافق مع خصائص النجم المضيف.

مزايا "TOI-561 b"

واشارت المعدة الرئيسية جوانا تيسكي إلى أن "TOI-561 b" يتميز عن غيره من الكواكب ذات الدورات المدارية القصيرة جدا بأنه يدور حول نجم قديم جدا وفقير بالحديد.

ترجيحات بتشكّل الكوكب في بيئة كيميائية مختلفة

ورجح العلماء أن يكون الكوكب تشكّل في بيئة كيميائية مختلفة عن بيئة الكواكب في نظامنا الشمسي، ما يجعله نافذة محتملة لفهم تكوين الكواكب في بدايات الكون، لكن التركيب الداخلي وحده لا يفسر جميع الملاحظات؛ إذ اشتبه الفريق في أن غلافا جويا كثيفا يجعل الكوكب يبدو أكبر حجما وأقل كثافة.

اختبار الفكرة

وساعد جهاز "NIRSpec" على متن تلسكوب جيمس ويب في اختبار هذه الفكرة، من خلال قياس حرارة الجانب النهاري للكوكب أثناء الكسوف الثانوي؛ وكان من المتوقع أن تصل الحرارة، في حال كان السطح صخريا مكشوفا، إلى حوالي 4900 درجة فهرنهايت (2700 درجة مئوية)، بينما أظهرت القياسات الفعلية حرارة تقارب 3200 درجة فقط (1760 درجة مئوية)، ما يشير إلى وجود إعادة توزيع نشطة للحرارة.