يجد تلسكوب جيمس ويب الفضائي مفاجأة مالحة على “الكوكب الوردي” الشهير

اكتشف علماء الفلك، باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، أن “الكوكب الوردي” المعروف يضم مفاجأة مالحة وكيمياء جوية غريبة. يمثل هذا الاكتشاف تقدمًا في دراسة الأجسام الباردة خارج النظام الشمسي.

تم اكتشاف GJ504b لأول مرة في عام 2013، وهو يدور حول كوكب أ نجم يشبه الشمس تقع على بعد حوالي 57 سنة ضوئية من الأرض. مع كتلة حوالي 25 مرة من كوكب المشتريقد لا يكون هذا الكوكب الوردي كوكبًا على الإطلاق على الرغم من لقبه. قد يكون بدلا من ذلك أ قزم بني، نجم فاشل تشكل مثل النجم ولكنه لم يتمكن من جمع كتلة كافية لتحقيق ذلك الاندماج النووي ل الهيدروجين إلى الهيليوم في جوهرها. وبالتالي، يشير إليه علماء الفلك على أنه “رفيق الكتلة الكوكبية”، وهو ما يعني جسمًا بحجم الكوكب يدور حول النجم الأم.

يظل GJ504b واحدًا من أبرد الكواكب المرافقة لكتلة الكواكب التي تم اكتشافها باستخدام التلسكوبات الأرضية، حيث تبلغ درجة حرارته حوالي 550 درجة فهرنهايت (290 درجة مئوية). على الرغم من أن هذا لا يزال يجعله ساخنًا بدرجة كافية لخبز الخبز. الآن، تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) وتكشف البيانات أنه يحتوي على مكون رئيسي لصنع الخبز أيضًا: الملح الموجود في سحبه الجوية، على عكس أي شيء شاهده علماء الفلك من قبل.

“إن الكوكب الوردي هو أبرد رفيق تم اكتشافه على الإطلاق باستخدام الأدوات الأرضية،” قال قائد الفريق أنيش بابراج من جامعة نورث وسترن. قال في بيان. “قامت العديد من الفرق في جميع أنحاء العالم بإجراء ملاحظات متابعة لدراسة ضوءه، لكنه كان خافتًا جدًا بالنسبة للأدوات الأرضية. وهذا ما جعله هدفًا مثاليًا لـ JWST.

“عندما حصلنا أخيرًا على طيفه، بدا الأمر مثيرًا للاهتمام على الفور. ولكن بمجرد أن بدأنا في التنقيب بشكل أعمق في البيانات، أدركنا أنه لم يكن مثل أي شيء قمنا بتحليله من قبل.”

الكوكب الوردي بارد وقديم

قام الفريق بدراسة هذا الكوكب المرافق من خلال قياس انبعاثات الإشعاع الكهرومغناطيسي الخافتة وتصفية الوهج الساطع لنجمه الأم.

ووجدوا أن البرودة النسبية للكوكب الوردي هي نتيجة لعمر الكوكب. كلاهما الكواكب الغازية العملاقة وتولد الأقزام البنية في درجة حرارة شديدة ولكنها تبرد مع تقدمها في السن. قدّر هذا البحث الجديد أن عمر GJ504b يتراوح بين 2.5 مليار و4 مليارات سنة.

تحويل الضوء من الكوكب الوردي إلى فرد الأطوال الموجيةوتمكن الفريق أيضًا من تحديد تركيبه الكيميائي. وهذا ممكن لأن العناصر تمتص وتصدر الضوء بأطوال موجية مميزة، مما يعني أنها تترك “بصمات” على الضوء الذي يمر عبر أغلفتها الجوية.

وقال بابوراج: “في الماضي، قام علماء فلك آخرون بمراقبة الرفيق لمدة ليلة كاملة باستخدام بعض أكبر التلسكوبات في العالم للحصول على الطيف”. “ولم يتمكنوا من رؤية الجسم. مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي، استغرقت ملاحظتنا بأكملها حوالي ساعتين، وكنا ناجحين.”

كشفت بيانات تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن مزيج غني من المواد الكيميائية في الغلاف الجوي للكوكب الوردي، والتي تشمل الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان والأمونيا. ومع ذلك، فإن هذه الملاحظات لم تتطابق مع نموذج الغلاف الجوي للكوكب المرافق حتى أخذ الفريق في الاعتبار شيئًا غير متوقع تمامًا: سحب الملح في أعماق الغلاف الجوي.

وقال بابوراج: “لقد أجرينا عمليات محاكاة للسحب، وكانت النتائج متوافقة مع ما نعرفه عن الكواكب الباردة”. “لقد جربنا ثلاثة أنواع مختلفة من السحب، وكانت السحب المالحة هي الأفضل. وعندما أخذنا في الاعتبار السحب الملحية، أخضعت توقيع الجزيئات المخفية في عمق الغلاف الجوي للرفيق. وبعد ذلك، أصبحت النتائج ممكنة فيزيائيا.

“هذه هي المرة الأولى التي نكتشف فيها أن السحب المالحة تلعب دورًا حاسمًا في تفسير طيف الجسم. إنه تذكير جيد بأخذ السحب في الاعتبار في نماذجنا.”

على الرغم من إمكانية حل هذا اللغز، لا تزال هناك أسئلة حول GJ504b والتي لن يتم حلها إلا من خلال مزيد من التحقيق. يبدو أن الكوكب الوردي غني بشكل غير عادي بالعناصر الأثقل من الهيدروجين والهيليوم، والتي يطلق عليها علماء الفلك المعادن. وهذا يعني أن الفريق ما زال غير قادر على تحديد أصل الكوكب الوردي؛ هل تشكل مثل كوكب أم مثل نجم؟

هذا يعني أنهم ليسوا مستعدين تمامًا لتحديد ما إذا كان GJ504b كوكبًا غازيًا عملاقًا أم قزمًا بنيًا أم يجب أن يكون قزمًا ورديًا؟

تم نشر بحث الفريق يوم الخميس (18 يونيو) في المجلة الفلكية.