كيف تم اكتشاف الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية لأول مرة
تمارا تروبمان
يعتقد علماء الفلك أنهم خطوا خطوة أخرى مهمة في دراسة الكواكب البعيدة، التي تقع خارج نظامنا الشمسي: حيث تمكن فريق من الباحثين، لأول مرة، من مراقبة الغلاف الجوي المحيط بكوكب بعيد. بالإضافة إلى الملاحظة نفسها، أجرى الباحثون أيضًا تحليلًا أوليًا لتكوين الغلاف الجوي.
الغلاف الجوي، الذي رصده تلسكوب هابل الفضائي، يلتف الكوكب حول الشمس HD209458 ويبعد حوالي 150 سنة ضوئية عن الأرض، في كوكبة الفرس الأعظم. تم تصميم التحليل الكيميائي الأولي للغلاف الجوي للكوكب لاكتشاف العنصر الكيميائي الصوديوم، بل واكتشفه بالفعل. ويعتقد علماء الفلك أن هناك انتشارًا أكبر للعناصر الأخرى في الغلاف الجوي، مثل الهيدروجين والهيليوم. لكنهم حاولوا الكشف عن الصوديوم أولا، لأن الفريق توقع وجوده في الغلاف الجوي و"يسهل اكتشافه، حتى لو بكميات صغيرة"، حسبما قال أحد الباحثين الرئيسيين، الدكتور تيموثي براون، في بيان رسمي صدر. من قبل الفريق.
ووصف البروفيسور تسفي مازا من جامعة تل أبيب، الذي ترأس الفريق المتعدد الجنسيات الذي اكتشف الكوكب قبل حوالي ثلاث سنوات، الاكتشاف بأنه "خطوة مهمة وهامة للغاية". ووفقا له، قد يكون هذا الاكتشاف هو الخطوة الأولى على طريق المزيد من الملاحظات التي ستوفر صورة أكثر اكتمالا عن تكوين الغلاف الجوي للكوكب الذي تمت دراسته في الرصد الحالي وتكوين الأجواء للكواكب الأخرى. ومن المقرر أن تنشر تفاصيل البحث قريبا في المجلة العلمية "The Astrophysical Journal".
وكما أشار الدكتور براون وعلماء آخرون، لم يكن هابل مصممًا خصيصًا لدراسة الكواكب البعيدة. وعندما تم إطلاقه قبل حوالي عشر سنوات، لم يكن قد تم اكتشاف كوكب واحد خارج المجموعة الشمسية بعد. لكن في العقد الأخير، تم اكتشاف حوالي ثمانين كوكبا، معظمها ضخمة، تدور حول شموس قريبة نسبيا. لا يمكن رؤية الكواكب حتى بأقوى التلسكوبات. ولكن يمكن الاستدلال على وجودها من خلال تقلبات الضوء المنبعث من الشمس التي تمر حولها. يتم إنشاء التذبذبات نتيجة لقوة الجاذبية التي يمارسها الاثنان على بعضهما البعض.
وفي ملاحظات إضافية، تم إجراؤها بعد اكتشاف كوكب العطلة حول HD209458، تبين أنه على عكس الكواكب الأخرى المكتشفة خارج المجموعة الشمسية، فإن هذا الكوكب يمر في مداره عند نقطة بين شمسه والأرض، كما هو الحال في خسوف القمر. وفي كل ممر من هذا القبيل، تعبر كمية صغيرة من الضوء الغلاف الجوي وتصل إلى الأرض. وقرر الباحثون استخدام الأداة المتمركزة في هابل والمعروفة باسم المطياف، لفحص الضوء الخارج من الغلاف الجوي. يمتص كل مركب أو عنصر كيميائي في الغلاف الجوي الضوء بشكل مختلف، وبالتالي هناك نمط خاص - نوع من التوقيع الشخصي - في طيف الأشعة الضوئية، الذي يميزها فقط. يظهر توقيع الصوديوم في ألوان الطيف الصفراء والخضراء.
ويقوم العلماء الذين يعملون مع هابل والتلسكوبات الأخرى على الأرض بفحص الكواكب الأخرى المكتشفة، على أمل العثور على عيوب مماثلة. وتتيح هذه الطريقة التعرف على تفاصيل الكواكب البعيدة التي كانت حتى الآن بعيدة عن متناول الباحثين. من الممكن معرفة ما هي كتلة الكوكب (حتى الآن لم يتمكن علماء الفلك إلا من حساب الحد الأدنى لكتلة الكوكب)، وما هو قطره، وكما ذكرنا أيضاً دراسة العناصر الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي.
وقال البروفيسور مازا إنه من غير المرجح أن تكون هناك حياة قد تطورت على هذا الكوكب. كل ذلك بسبب قربها من الشمس مما يجعلها شديدة الحرارة، ولأن كتلتها أكبر من كتلة الأرض بنحو 220 مرة، فالجاذبية هناك أيضا غير صالحة للحياة. لكنه أضاف أن دراسة تكوين الغلاف الجوي للكوكب يمكن أن تعلمنا - بشكل غير مباشر - عن طريقة تكوينه.
وقال الدكتور براون: "إن النتائج الجديدة هي مجرد مقدمة للاكتشافات القادمة، خاصة بالنظر إلى أن التلسكوبات الجديدة التي سيتم وضعها على الأرض وفي الفضاء في العقد المقبل سيتم تصميمها خصيصًا لدراسة الكواكب خارج المجموعة الشمسية". نظام." ويأمل علماء الفلك الذين يدرسون الأجواء للكواكب البعيدة الأخرى العثور على ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأوزون والميثان فيها في المستقبل. قال براون: "إذا تمكنت من تحديد موقع التوقيعات لهذه الكائنات الأربعة على نفس الكوكب، فيمكنك بناء حجج مقنعة للغاية مفادها أن هذا الكوكب يسمح بتطور الحياة، وربما توجد الحياة بالفعل عليه".
