كما تم العثور على الماء على الكوكب الجهنمي للغاز المعدني

ربما اكتشف علماء الفلك وجود الماء في الغلاف الجوي لكوكب شديد الحرارة، وهو أيضًا أحد أكثر العوالم المعدنية التي تم اكتشافها على الإطلاق. يظل تكوين الكوكب لغزًا يمكن حله عن طريق الاكتشاف. تم نقل الخبر من خلال دراسة نشرت على موقع arXi v.

الكوكب الخارجي، أو "الكوكب الخارجي"، المعني هو HD 149026 b، والذي يُعرف أيضًا باسم "Smertrios"، ويعني "المزود" أو "المزود"، ويُقدس باعتباره إله الحرب في التقاليد الغيلية. يدور سمرتريوس حول نجم عملاق أصفر يسمى HD 149026، ويقع على بعد حوالي 247 سنة ضوئية من الأرض.

ويقع الكوكب على بعد حوالي 4 ملايين كيلومتر من نجمه الأم، ويكمل دورة واحدة في أقل من ثلاثة أيام أرضية. يبلغ عرض سمرتريوس حوالي ثلاثة أرباع عرض كوكب المشتري، ويُصنف على أنه "كوكب زحل الساخن"، وهي فئة من الكواكب سُميت على اسم أصغر عملاق غازي في النظام الشمسي.

إن قرب سمرتريوس من نجمه يعني أنه مقفل مديًا بوجه دائم يواجه نجمه المضيف دائمًا، حيث ترتفع درجات الحرارة إلى 2600 درجة فهرنهايت (1420 درجة مئوية). أما الجانب الليلي، فهو أكثر برودة نسبيًا، ويواجه دائمًا المساحة. لكن كثافة وتركيبة سمرتريوس، التي تم اكتشافها في عام 2005 أثناء عبورها أو "عبورها" لوجه نجمها، هي ما يجعلها غريبة حقًا.

"زحل الساخن هو نوع من الكواكب الخارجية يسمى "عملاق الغاز الساخن". عمالقة الغاز الساخن هي كواكب خارجية مشابهة في الحجم لكوكب المشتري أو زحل، ولكنها تدور حول نجومها المضيفة على مسافات قريبة للغاية. عادة، لديهم فترة مدارية أقل من عشرة أيام، مما يعني أن السنة على هذه الكواكب يمكن أن تكون أقل من أسبوع! وقال سيد علي رافي، أحد أعضاء الفريق الذي يقف وراء هذا الاكتشاف وباحث في علم الفلك في جامعة طوكيو، لموقع Space.com. "يحظى هذا الكوكب باهتمام خاص لأنه أحد أكثر الكواكب الغازية العملاقة غنىً بالمعادن وأكثرها كثافة التي عرفناها حتى الآن."

عندما يشير علماء الفلك مثل علي رافي إلى "المعادن"، فإنهم يتحدثون عن عناصر أثقل من الهيدروجين والهيليوم. عندما رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) سمرتريوس في عام 2023، وجد التلسكوب الفضائي القوي أن معدنية الكوكب، أي نسبة المعادن بالنسبة للهيدروجين، أعلى بكثير من معظم كواكب زحل الساخنة والمشتريات الساخنة الأكبر حجمًا. هذه النسبة أيضًا أكبر بكثير بالنسبة لـ Smertrios مقارنة بعمالقة النظام الشمسي كوكب المشتري وزحل.

تعتبر المعادن عادة متناسبة عكسيا مع الكتلة في عمالقة الغاز. وهذا يعني أنه كلما زاد حجم العملاق الغازي، كلما قلت المعادن الموجودة فيه. يتحدى سمرتريوس هذا الاتجاه. وُجد أيضًا أن الكوكب يمتلك نواة صلبة ذات حجم غير طبيعي، وهذا هو سبب كثافته العالية جدًا.

وقال علي رافي: "لا يبدو أن تكوين الكوكب متوافق مع سيناريوهات التكوين الحالية لدينا لعمالقة الغاز الساخن، ولا يزال لغزا حتى اليوم". "وهذا يدل على أهمية مراقبة الغلاف الجوي للكوكب، لأنه يمكن أن يساعد في الكشف عن تاريخ تكوين الكوكب من خلال خصائصه الجوية، مثل المعادن ونسبة الكربون إلى الأكسجين."

في أي اتجاه تهب الرياح على سمرتريوس؟

لاستكشاف الغلاف الجوي الغريب لسميرتريوس، ونأمل اكتشاف سبب كون الكوكب "معدنيًا"، لجأ علي رافي وزملاؤه إلى مطياف كارمينيس، وهو أداة موجودة في مرصد كالار ألتو في إسبانيا.

تمتص العناصر والجزيئات الكيميائية الضوء وتبعثه بأطوال موجية مميزة. عندما يمر كوكب مثل سمرتريوس أمام نجمه، فإن عناصر غلافه الجوي تترك "بصمات أصابع" في ضوء النجوم المرشح. يستطيع كارمينيس قراءة بصمات الأصابع هذه وإخبار علماء الفلك عن مكونات الغلاف الجوي.

كشف تحقيق سمرتريوس مع كارمينيس عن بصمات بخار الماء. قد يساعد هذا في تقييد وفرة العناصر الأخرى في الغلاف الجوي للكوكب بشكل أفضل.

وأوضح علي رافي أنه بافتراض أن الأكسجين العنصري أكثر وفرة من الكربون الأولي في الغلاف الجوي لعمالقة الغاز الساخن مثل سمرتريوس، فإن الماء وأول أكسيد الكربون هما من أكثر الأنواع "التتبعية" وفرة والتي يمكن أن تفسر طبيعة هذا الغلاف الجوي.

"لذا، إذا تمكنا من تقييد وفرة كلا الجزيئين، فسنكون قادرين على تقييد نسبة الكربون إلى الأكسجين في الغلاف الجوي، وهو أمر مهم للغاية لأنه يمكن أن يكون بمثابة نوع من التتبع المميز لتاريخ تكوين وتطور الكواكب الغازية العملاقة. وأضاف علي رافي: "كHD 149026 ب". "إن العثور على الماء في الغلاف الجوي هو الخطوة الأولى نحو هذا التوصيف، ومن هنا أهميته".

ومع ذلك، هذا ليس كل ما اكتشفه الفريق حول سميرتريوس. أعطى كوكب زحل الساخن للباحثين مفاجأة.

فوق في

وعادة ما تهب هذه الرياح من الجانب النهاري إلى الجانب الليلي لهذه الكواكب، لأن الرياح على معظم الكواكب الأخرى تنتقل من المناطق ذات درجة الحرارة العالية إلى المناطق ذات درجة الحرارة الباردة. ومع ذلك، يبدو أن رياح سمرتريوس تهب في الاتجاه المعاكس، من الجانب الليلي إلى الجانب النهاري من الكوكب.

وأوضح علي رافي: "لأننا نرى الكوكب أثناء عبوره، فإن الرياح التي تهب باتجاه الجانب الليلي تعني أنها تهب باتجاه اتجاه الراصد، وهذا من شأنه أن يتسبب في تحول طيف الامتصاص الكوكبي نحو اللون الأزرق". "ومع ذلك، وجدنا أنه تحول إلى اللون الأحمر وكانت هذه مفاجأة كبيرة بالنسبة لنا. يمكننا التفكير في عدة سيناريوهات يمكن أن تفسر حقيقة احتمال هبوب رياح من الجانب الليلي إلى الجانب النهاري."

وأوضح علي رافي أن أحد الاحتمالات هو أن هذه الرياح تحدث في طبقات الغلاف الجوي العميقة، مما يسبب طيفًا منزاحًا نحو الأحمر. وأضاف الباحث أن الاحتمال الآخر هو أن مدار سميرتريوس ليس دائريا، بل مسطحا أو "غريب الأطوار"، وهذا يمكن أن يؤدي إلى تحول في الطيف لم يأخذه الفريق بعين الاعتبار.

وأضاف علي رافي: "نحتاج إلى مزيد من الملاحظات لتأكيد أي من هذين السيناريوهين أو حتى إذا كانت هناك بدائل أخرى".

"هناك حاجة إلى مزيد من بيانات المراقبة حول عبور هذا الكوكب لمتابعة نتائجنا. واختتم علي رافي حديثه قائلاً: "نحن نعمل الآن على تأكيد الأدلة المتعلقة بوجود الماء والبحث عن أنواع أخرى في الغلاف الجوي، فضلاً عن تحديد وفرتها لتقدير نسبة المعادن ونسبة الكربون إلى الأكسجين بشكل أكثر دقة". "نأمل أن يساعدنا هذا في توضيح تاريخ تكوين سمرتريوس وتطوره!"

المقال الماء الموجود أيضًا في الكوكب الجهنمي من الغاز المعدني يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .