الكواكب الخارجية الأكثر سخونة المعروفة قد تحمل أدلة على صلاحية الكواكب للسكن

القياسات المباشرة الأولى ل كوكب خارجي تكشف المجالات المغناطيسية أن كواكب المشتري شديدة الحرارة تمتلك مغناطيسية قوية تشكل أغلفتها الجوية وقد توفر رؤى جديدة حول قابلية الكواكب للسكن.

حقق علماء الفلك تقدمًا كبيرًا في دراسة عوالم خارج نظامنا الشمسي من خلال تقدير قوة المجالات المغناطيسية المحيطة بسبعة كواكب مشتري شديدة الحرارة. النتائج التي نشرت في علم الفلك الطبيعةتشير هذه النتائج إلى أن بعض الكواكب الخارجية الأكثر سخونة المعروفة تمتلك مجالات مغناطيسية تضاهي في قوتها تلك الموجودة على الكواكب في نظامنا الشمسي.

تقول جوليا سايدل، عالمة فلك في مختبر لاغرانج، مرصد كوت دازور بفرنسا، والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “يفتح هذا الاكتشاف نافذة جديدة تمامًا على أبحاث الكواكب الخارجية. إنها المرة الأولى التي يمكننا فيها مقارنة البيئات المغناطيسية للعوالم الأخرى – وهي خطوة أساسية نحو فهم نهاية المطاف للكواكب التي يمكنها البقاء على قيد الحياة، والاحتفاظ بمياهها، وربما حتى في يوم من الأيام، استضافة الحياة كما نعرفها”.

يعمل المجال المغناطيسي للأرض بمثابة حاجز وقائي، مما يساعد على منع الإشعاع الكوني من تجريد الغلاف الجوي ودعم الظروف المناسبة للحياة. الكواكب الأخرى في نظامنا الشمسي، بما في ذلك كوكب المشتري و زحل، لديها أيضا مجالات مغناطيسية. لكن حتى الآن، لم يتمكن علماء الفلك من تقدير قوة المجالات المغناطيسية على الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى بشكل مباشر.

تتبع الرياح الشديدة على كواكب المشتري شديدة الحرارة

كان الباحثون في الأصل يدرسون الرياح الجوية بدلاً من المجالات المغناطيسية. وقاموا بقياس سرعات الرياح على سبعة كواكب خارجية عملاقة مشابهة لكوكب المشتري، والتي تدور بالقرب من نجومها وتكون مغلقة مديًا. مثل القمر، الذي يُظهر دائمًا نفس الوجه للأرض، تحافظ هذه الكواكب بشكل دائم على جانب واحد موجه نحو نجمها. ونتيجة لذلك، فإن جانبها النهاري شديد الحرارة وجانبها الليلي شديد البرودة.

ويؤدي التباين الكبير في درجات الحرارة إلى خلق ظروف مناخية غير عادية مع رياح قوية بشكل استثنائي. وتراوحت سرعة الرياح على الكواكب التي تمت دراستها من حوالي 7200 كيلومتر (4400 ميل) في الساعة إلى أكثر من 25000 كيلومتر (15500 ميل) في الساعة. وللمقارنة، تصل أسرع رياح كوكب المشتري المعروفة إلى حوالي 1500 كيلومتر (900 ميل) في الساعة.

ولإجراء هذه القياسات، قام الفريق بتحليل الملاحظات الصادرة عن أداة MAROON-X الموجودة على تلسكوب Gemini North في هاواي، وهو أحد التلسكوبين اللذين يشكلان مرصد الجوزاء الدولي، والذي تموله جزئيًا مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) وتديره NSF. NOIRLab. كما استخدموا أيضًا بيانات من أداة ESPRESSO الذي – التي‘s تلسكوب كبير جداً (VLT) في صحراء أتاكاما في تشيلي. أتاحت هذه الأدوات عالية الدقة للباحثين تتبع حركة الغلاف الجوي من خلال تحديد البصمات الضوئية لمواد كيميائية معينة ومتابعة حركتها عبر الغلاف الجوي للكواكب.

يقول أندرياس سيفارت، المدير المساعد للتطوير في مرصد جيميني والمؤلف المشارك للدراسة: “إن استقرار MAROON-X يجعله أداة قوية لاكتشاف الحركة الدقيقة للكواكب ذات الحجم الأرضي حول النجوم الأخرى، بالإضافة إلى تتبع التغيرات في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية اعتمادًا على المرحلة المدارية”. “إن الاكتشاف غير المتوقع الذي نتج عن دراسة رياح كواكب المشتري السبعة شديدة الحرارة يُظهر أن هناك المزيد مما يمكننا تعلمه من البيانات. يوفر MAROON-X قدرة عالمية المستوى لهذه الدراسات.”

المجالات المغناطيسية تشرح لغز الرياح

عندما قارن الفريق بين سرعات الرياح ودرجات حرارة الكواكب، اكتشفوا اتجاهًا غير متوقع. فبدلاً من إنتاج رياح أسرع، ارتبطت درجات الحرارة المرتفعة بالرياح البطيئة.

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”.

ووفقا للباحثين، فإن التفسير الأكثر ترجيحا هو وجود مجالات مغناطيسية قوية تغطي الكوكب بأكمله. يمكن لهذه الحقول أن تعمل كآلية كبح، مما يؤدي إلى إبطاء حركة الجسيمات المشحونة في الغلاف الجوي. وباستخدام هذه العلاقة، تمكن الفريق من تقدير قوة المجال المغناطيسي لكل كوكب. تشير النتائج إلى وجود مجالات أقوى بأربع مرات تقريبًا من المجال المغناطيسي لزحل وحوالي نصف قوة المجال المغناطيسي لكوكب المشتري.

قد تؤثر المجالات المغناطيسية القوية أكثر 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. يمكن للتفاعلات المغناطيسية المماثلة على هذه الكواكب البعيدة أن تولد شفقًا أكثر إثارة.

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، فلوريان 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.