يجد علماء الفلك أقوى دليل حتى الآن على المجالات المغناطيسية في العوالم الغريبة

كشف علماء الفلك الذين يدرسون الأجواء للعديد من الكواكب الخارجية شديدة الحرارة عن نمط غير متوقع قد يكشف عن خاصية خفية لهذه العوالم البعيدة.

كشف علماء الفلك عن أوضح دليل حتى الآن على أن بعض الكواكب خارج نظامنا الشمسي تمتلك مجالات مغناطيسية. من خلال قياس الرياح الجوية على سبعة عمالقة غازية شديدة الحرارة، وجد الباحثون علامات على أن المغناطيسية تشكل الظروف في هذه العوالم البعيدة.

استخدمت الدراسة ملاحظات من المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب كبير جداً (الذي – التيVLT) وتلسكوب جيميني نورث. تشير النتائج إلى أن المجالات المغناطيسية تتحكم في الرياح القوية للكواكب، مما يوفر أول قياسات موثوقة لقوة المجال المغناطيسي على الكواكب الخارجية.

“يفتح هذا الاختراق نافذة جديدة تمامًا على كوكب خارجي بحث. “إنها المرة الأولى التي يمكننا فيها مقارنة البيئات المغناطيسية للعوالم الأخرى – وهي خطوة أساسية نحو فهم نهائي للكواكب التي يمكنها البقاء على قيد الحياة، والحفاظ على مياهها، وربما حتى في يوم من الأيام، استضافة الحياة كما نعرفها”، كما تقول جوليا سايدل، عالمة فلك في مختبر لاغرانج، مرصد كوت دازور، فرنسا، والمؤلفة الرئيسية للدراسة التي نشرت اليوم في علم الفلك الطبيعة.

قياس الكواكب الخارجية الذي طال انتظاره

تلعب المجالات المغناطيسية دورًا مهمًا في تشكيل بيئات الكواكب. على الأرض، يتفاعل المجال المغناطيسي مع الغلاف الجوي ويساعد على حماية الكوكب من الجسيمات المشحونة الضارة. الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، بما في ذلك كوكب المشتري و زحل، لديها أيضا مجالات مغناطيسية.

وعلى الرغم من سنوات من البحث، لم يتمكن العلماء من تحديد قوة المجالات المغناطيسية على الكواكب الخارجية بشكل مباشر. وظل هذا التحدي دون حل لمدة 15 عاما تقريبا.

ومن المثير للاهتمام أن الباحثين لم يبحثوا في الأصل عن المجالات المغناطيسية. كان هدفهم هو دراسة الرياح في الغلاف الجوي لسبعة كواكب عملاقة تدور حول نجوم مختلفة. تشبه هذه العوالم كوكب المشتري ولكنها تدور بالقرب من نجومها وهي مغلقة مديًا، مما يعني أن جانبًا واحدًا يواجه النجم باستمرار.

مثلما يظهر القمر دائمًا نفس الوجه للأرض، فإن هذه الكواكب لها جوانب ليلية ونهارية دائمة. يتم تسخين أحد نصفي الكرة الأرضية بشدة بينما يظل النصف الآخر أكثر برودة. يخلق التباين الشديد في درجات الحرارة أنماطًا جوية غير عادية ورياحًا قوية بشكل استثنائي.

الرياح الشديدة تكشف عن نمط غير متوقع

وقام الفريق بقياس سرعة الرياح التي تراوحت بين حوالي 7200 كم/ساعة (4475 ميلاً في الساعة) إلى أكثر من 25000 كم/ساعة (15535 ميلاً في الساعة). وبالمقارنة، تصل أسرع رياح كوكب المشتري المعروفة إلى حوالي 1500 كم/ساعة (930 ميلاً في الساعة).

يوضح سايدل، الذي كان في السابق عالم فلك في المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي: “في البداية، شرعنا في التحقق مما إذا كانت الرياح الجوية تتصرف بنفس الطريقة بالنسبة لجميع الكواكب الساخنة”.

قام الباحثون بتحليل البيانات من أداة ESPRESSO على VLT التابع لـ ESO في صحراء أتاكاما في تشيلي وأداة مماثلة على تلسكوب Gemini North في هاواي بالولايات المتحدة الأمريكية. (VLT هو تلسكوب ESO بينما Gemini North هو نصف مرصد الجوزاء الدولي، الذي تموله جزئيًا مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) وتديره NSF NOIRLab.)

وعندما قارنوا سرعات الرياح مع درجات حرارة الكواكب، ظهر اتجاه غير متوقع. وبدلا من التحرك بشكل أسرع، تباطأت الرياح مع ارتفاع درجات الحرارة.

يقول المؤلف المشارك في الدراسة فيفيان بارمنتييه، الأستاذ في مختبر لاغرانج: “هذا أمر غير بديهي تمامًا، لأنه، في حالة تساوي جميع العوامل، تمتلك الكواكب الساخنة طاقة أكبر لتسريع الرياح! يجب أن يحدث شيء ما يؤدي إلى إبطاء سرعة الرياح للأجسام الأكثر سخونة”.

المجالات المغناطيسية بمثابة الفرامل الكوكبية

وخلص الباحثون إلى أن التفسير الأكثر ترجيحا هو وجود مجالات مغناطيسية عالمية. يمكن لهذه المجالات أن تتفاعل مع الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي للكوكب، مما يقلل من حركتها ويبطئ دوران الغلاف الجوي بشكل فعال.

وباستخدام هذا التأثير، قام الفريق بتقدير قوة المجال المغناطيسي لكل كوكب. تشير النتائج إلى مجالات مغناطيسية مماثلة لتلك الموجودة على الكواكب العملاقة في نظامنا الشمسي، بقوة أكبر بأربع مرات تقريبًا من قوة زحل أو حوالي نصف قوة كوكب المشتري.

وتشير النتائج أيضًا إلى أن المجالات المغناطيسية يمكن أن تؤثر بشكل أكبر بكثير من تأثير الرياح الجوية.

“هنا على الأرض، نحن نعرف جمال الأضواء الشمالية والجنوبية، حيث تصطدم جزيئات الشمس بمجالنا المغناطيسي ويتم توجيهها نحو القطبين، وتتصادم مع الغازات في الغلاف الجوي لإنتاج عروض ملونة من الأخضر والوردي والأرجواني”، تشرح بيبيانا برينوث، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وهي طالبة دكتوراه سابقة في جامعة لوند بالسويد، وهي الآن عالمة فلك في ESO في جارشينج بألمانيا.

على هذه الكواكب الخارجية، يمكن أن يكون الشفق القطبي المدعوم بالنشاط المغناطيسي أكثر إثارة.

وبالنظر إلى المستقبل، فإن العلماء حريصون على استخدام التلسكوب الكبير للغاية التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي لدراسة الكواكب الخارجية العملاقة وتلك ذات الحجم الأرضي بمزيد من التفصيل. وقد يكون المرصد قادرًا على تحديد غازات الغلاف الجوي المرتبطة بالنشاط الشفقي في العوالم البعيدة.

يقول برينوث: “أحب أن أتخيل أن بعض هذه العوالم لديها سماء مليئة ليس فقط بالنجوم، ولكن أيضًا بستائر واسعة من الضوء الملون المتراقص عبر كوكب نصفه في نهار دائم ونصفه الآخر في ليل لا نهاية له.”

المرجع: “قوة المجال المغناطيسي للكواكب الخارجية العملاقة الساخنة المتوافقة مع قيم النظام الشمسي” بقلم جوليا في. سايدل، فيفيان بارمنتييه، بيبيانا برينوث، ثيا هود، نيشيل ميهتا، فالنتين دي ليا، كونستانتين باتيجين، تريستان جيلوت، راجنار فان دن بروك، هاي بيلتز، بريان بيلتز، بريان ثورس، دانييل دي بي كول، ثاديوس دي كوماتشيك، إميلي راوشر، لورنزو بينو، ماتيو بروجي، جوست بي. واردنير، جاكوب إل بين، بيورن بينيكي، جان ميشيل إل بي ديزيرت، بابلو دريك، سيدهارث غاندي، مارك هاموند، ديفيد كاسبر، مايكل آر لاين، إلسبيث خير، ستيفان بيليه، ليتي، بيليه ولي. سيمونين، بيتر سي بي سميث وكيفن بي ستيفنسون، 2 يونيو 2026، علم الفلك الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41550-026-02870-1

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.