هذه هي المرة الأولى التي تهرب فيها المعادن الثقيلة - وهي عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم - من كوكب من نوع "المشتري الحار"، وهو كوكب غازي كبير قريب جدًا من شمسه.
كيف يمكن أن يكون الكوكب "أكثر سخونة من الحرارة"؟ الجواب هو عندما يتم اكتشاف معادن ثقيلة تتسرب من الغلاف الجوي للكوكب، بدلاً من أن تتكثف في السحب.
كشفت ملاحظات تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا عن وجود المغنيسيوم والحديد في حالة غازية تتدفق من العالم الغريب المعروف باسم WASP-121b. هذه هي المرة الأولى التي تهرب فيها المعادن الثقيلة - وهي عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم - من كوكب من نوع "المشتري الحار"، وهو كوكب غازي كبير قريب جدًا من شمسه. يقع نظام WASP-121 على بعد حوالي 900 سنة ضوئية من الأرض.
وبسبب القرب الشديد، هناك فرق كبير بين قوى الجاذبية على جانبي الكوكب مما يؤدي إلى تشويهه واتخاذ الشكل المسطح لكرة القدم. عادة، الكواكب الساخنة بحجم كوكب المشتري، على الرغم من قربها من شمسها، لا تزال قادرة على الحفاظ على برودة باطنها بما يكفي لتكثيف عناصر مثل المغنيسيوم والحديد.
لكن WASP-121b، الذي يدور بالقرب من شمسه لدرجة أن درجة الحرارة في غلافه الجوي العلوي تصل إلى 2,500 درجة مئوية. درجة الحرارة في الغلاف الجوي العلوي للكوكب WASP-121b أعلى بعشر مرات من أي جو كوكبي معروف.
وأوضح الباحث الرئيسي ديفيد سينغ من جامعة جونز هوبكنز في بالتيمور بولاية ماريلاند: "لقد شوهدت معادن ثقيلة من قبل في كواكب دافئة أخرى، ولكن فقط في الغلاف الجوي السفلي". "من المستحيل معرفة ما إذا كانوا يهربون من الكوكب أم لا. في WASP-121b نرى غازي المغنيسيوم والحديد على مسافة كبيرة من الكوكب بحيث يبدو أنهم تحرروا من جاذبيته.
|الأشعة فوق البنفسجية المنبعثة من النجم المضيف، وهو أكثر سطوعًا وسخونة من الشمس، تعمل على تسخين الغلاف الجوي العلوي وتساعد هذه المواد على الهروب. وقال سينغ: "أيضا، قد يساهم غاز المغنيسيوم والحديد المتسرب في زيادة درجة الحرارة". وأوضح أن "هذه المعادن ستجعل الغلاف الجوي أكثر عتامة في نطاق الأشعة فوق البنفسجية، مما قد يساهم في تسخين الغلاف الجوي العلوي".
هذا الكوكب المغلي قريب جدًا من شمسه لدرجة أنه على وشك التفكك. ولهذا السبب تبدو مثل كرة القدم الأمريكية بسبب قوى المد والجزر الجاذبية.
وقال سينغ "لقد اخترنا هذا الكوكب لأنه متطرف للغاية". "كنا نظن أن لدينا فرصة لاكتشاف العناصر الثقيلة الهاربة. إنه دافئ ومريح للمراقبة. كنا نبحث بشكل رئيسي عن المغنيسيوم، لكن كانت هناك تلميحات لوجود الحديد في أجواء كواكب أخرى خارج المجموعة الشمسية، لكننا فوجئنا برؤيته بهذا الوضوح على مثل هذه الارتفاعات العالية حتى الآن من الكوكب. وتهرب المعادن الثقيلة جزئيًا لأن النجم كبير جدًا ومنتفخ، مما يجعل جاذبيته ضعيفة نسبيًا. ونتيجة لذلك، فإن غلافه الجوي يتمزق باستمرار بسبب شمس النظام.
استخدم الباحثون مطياف تلسكوب هابل الفضائي للبحث في الضوء فوق البنفسجي عن التوقيعات الطيفية للمغنيسيوم والحديد المطبوعة على ضوء النجم الرئيسي للنظام الذي تم ترشيحه عبر الغلاف الجوي لـ WASP-121b أثناء مرور الكوكب أمام شمسه من وجهة نظرنا.
يعد هذا الكوكب أيضًا هدفًا مثاليًا للمراقبة بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي لم يتم إطلاقه بعد، والذي تم التخطيط له للبحث عن الماء وثاني أكسيد الكربون في ضوء الأشعة تحت الحمراء، والذي يمكن اكتشافه بأطوال موجية أطول وأكثر احمرارًا. إن الجمع بين ملاحظات هابل وتلك التي سيقوم بها جيمس ويب سيعطي علماء الفلك جردًا أكثر شمولاً للعناصر الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب.
تعد دراسة كوكب WASP-121b جزءًا من مسح PanCET، وهو برنامج لفحص عشرين كوكبًا خارج النظام الشمسي يتراوح حجمها من الكواكب العملاقة (عدة أضعاف كتلة الأرض) إلى حجم كوكب المشتري (100 ضعف كتلة كوكب الأرض). الأرض)، في أول دراسة مقارنة بين ملاحظات البنفسج، في الضوء المرئي وفي نطاق الأشعة تحت الحمراء في الكواكب خارج المجموعة الشمسية واسعة النطاق.
تضيف ملاحظات WASP-121b إلى فهمنا لكيفية فقدان الكواكب لأغلفتها الجوية البدائية. عندما تتشكل الكواكب فإنها تجمع غلافًا جويًا يحتوي على غاز من القرص الذي تشكل فيه الكوكب والنجم. تتكون هذه الأغلفة الجوية بشكل رئيسي من غازات بدائية أخف وزنا، والهيدروجين والهيليوم، وهي العناصر الأكثر وفرة في الكون. ويتبدد هذا الغلاف الجوي مع اقتراب الكوكب من شمسه.
وبحسب سينغ، فإن "كواكب المشتري الساخنة تتكون في معظمها من الهيدروجين، وهابل حساس للغاية للهيدروجين، وبالتالي نعلم أن هذه الكواكب يمكن أن تفقد الغاز بسهولة نسبية". "ولكن في حالة WASP-121b، تتدفق غازات الهيدروجين والهيليوم، مثل النهر تقريبًا، وتسحب المعادن معهم. إنها آلية فعالة للغاية لفقدان الكتلة على نطاق واسع.
ظهرت النتائج على الموقع الإلكتروني للمجلة الفلكية
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
مجهول أولاً:
ما تراه من مسافة 900 سنة ضوئية حدث قبل 900 سنة.
ليس 900 مليار سنة وليس هناك سبب لافتراض أنها لم تعد موجودة.
كل الأدلة تشير إلى أنه لم تكن هناك نجوم وكواكب قبل 900 مليار سنة (ولا مكان ولا زمان بالمعنى المعروف).
ليتمجد اسمك إلى الأبد!
النجم المسطح، النجم على شكل بيضة، والنجم غير المستدير ولكن له شكل غير منتظم. لماذا "كرة القدم"؟ لا يعرف الجميع في إسرائيل كيف تبدو كرة القدم. هذه ترجمة مؤسفة.
لماذا لا تكتب أن ما نراه هو ما كان قبل 900 مليار سنة وهو في الواقع غير موجود على الإطلاق الآن. مات. ندى صفر.