اكتشف جيمس ويب من ناسا سحبًا ملحية غريبة على الكوكب الوردي

اكتشف جيمس ويب سحبًا ملحية غريبة تحيط بالكوكب الوردي الشهير، ليحل لغزًا طويل الأمد حول أحد أبرد العوالم الغريبة المعروفة.

علماء الفلك بقيادة جامعة نورث وسترن اكتشفوا ميزة غير عادية تحيط بالكوكب الوردي الشهير في الكون: سماء مليئة بالغيوم المالحة.

ولأكثر من عقد من الزمان، كان هذا العالم القديم، المعروف بمظهره الوردي، حير العلماء. وباعتباره واحدًا من أبرد الكواكب المرافقة لكتلة الكواكب التي تم تصويرها مباشرة على الإطلاق، فهو خافت جدًا لدرجة أن التلسكوبات الأرضية كافحت لتحليل الضوء المنعكس من غلافه الجوي. ملاحظات جديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، ومع ذلك، فقد قدمت أخيرًا رؤية أكثر وضوحًا، حيث كشفت عن جو مليء بكيمياء غير عادية وسحب مالحة لم تُرى من قبل.

توفر النتائج بعضًا من الأدلة المباشرة الأولى على وجود السحب المالحة في الغلاف الجوي لجسم كوكبي بارد، مما يؤكد فكرة اقترحها العلماء لأول مرة منذ أكثر من 15 عامًا. يوضح هذا الاكتشاف أيضًا كيف يجعل تلسكوب جيمس ويب الفضائي من الممكن دراسة العوالم شديدة البرودة والقاتمة التي ظلت بعيدة عن متناول المراصد الأرضية.

ونشرت الدراسة في 18 يونيو في المجلة الفلكية.

وقال أنيش بابراج من جامعة نورث وسترن، الذي قاد الدراسة: “إن الكوكب الوردي هو أبرد رفيق تم اكتشافه على الإطلاق باستخدام الأدوات الأرضية”. “قامت العديد من الفرق في جميع أنحاء العالم بإجراء ملاحظات متابعة لدراسة ضوءه، لكنه كان خافتًا جدًا بالنسبة للأدوات الأرضية. وهذا جعله هدفًا مثاليًا لـ JWST. وعندما حصلنا أخيرًا على طيفه، بدا على الفور مثيرًا للاهتمام. ولكن بمجرد أن بدأنا في التعمق في البيانات، أدركنا أنه لم يكن مثل أي شيء قمنا بتحليله من قبل”.

بابوراج أ كوكب خارجي باحث وزميل ما بعد الدكتوراه في مركز نورث وسترن للاستكشاف والأبحاث متعددة التخصصات في الفيزياء الفلكية (CIERA). وقد تعاون مع العلماء في معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI)، بما في ذلك مارشال بيرين، الذي صمم برنامج المراقبة لـGJ504b. يعمل بيرين أيضًا ضمن فريق علماء تلسكوب JWST، الذي ساعد في تطوير التلسكوب والإشراف على عملياته العلمية المستمرة.

سر الكوكب الوردي

تم اكتشاف الكوكب الوردي لأول مرة في عام 2013، والمعروف رسميًا باسم GJ504b، وهو يدور حول نجم يشبه الشمس يقع على بعد 57 سنة ضوئية من الأرض. وعلى الرغم من لقبه، لا يزال علماء الفلك غير متأكدين مما إذا كان ينبغي تصنيفه على أنه كوكب حقيقي. بكتلة أكبر بحوالي 25 مرة من كوكب المشترييقع GJ504b بالقرب من الحدود بين الكواكب العملاقة والأقزام البنية. وبسبب عدم اليقين هذا، وصفه الباحثون بأنه “رفيق كتلة كوكبية”، أي جسم بحجم كوكب يدور حول نجم.

لقد جعل ضعفه من الصعب دراسة الجسم بشكل خاص. في حين أن معظم الكواكب الخارجية التي تم تصويرها بشكل مباشر تتراوح درجات حرارتها بين حوالي 1000 و2000 درجة فهرنهايت، GJ504b تبلغ حوالي 550 درجة فهرنهايت فقط (290 درجة مئوية)، مماثلة لدرجة الحرارة داخل فرن الخبز.

ووفقا لبابراج، فإن درجة حرارة الجسم الباردة نسبيا تعكس عمره. تبدأ الكواكب العملاقة حياتها ساخنة للغاية ولكنها تبرد تدريجيًا على مدى مليارات السنين. ويشير تحليل الفريق إلى أن عمر GJ504b يتراوح بين 2.5 مليار و4 مليارات سنة.

لفحص الجسم، استخدم الباحثون تلسكوب جيمس ويب الفضائي لالتقاط ضوءه الخافت أثناء تطبيق تقنيات معالجة البيانات المتقدمة لإزالة الوهج الساحق من نجمه الأم الأكثر سطوعًا. وقد سمح لهم ذلك بعزل طيف الرفيق، الذي يفصل الضوء إلى أطوال موجية مختلفة. ونظرًا لأن عناصر وجزيئات محددة تترك بصمات فريدة في الطيف، فيمكن للعلماء تحديد تكوين الغلاف الجوي من خلال دراسة تلك الأنماط.

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”.

جيمس ويب يكشف عن السحب الملحية

كشف الطيف عن غلاف جوي يحتوي على بخار الماء والميثان وثاني أكسيد الكربون والأمونيا والعديد من الجزيئات الأخرى. وعندما قارن الباحثون تلك الملاحظات مع نماذج الغلاف الجوي، واجهوا مشكلة غير متوقعة. لم تتطابق النماذج مع البيانات إلا من خلال تضمين ظروف جوية غير واقعية.

اختفى اللغز بعد أن أدخل الفريق السحب في عمليات المحاكاة الخاصة بهم. ومن بين العديد من أنواع السحب التي تم اختبارها، أنتجت السحب المالحة أفضل توافق مع الملاحظات. من المحتمل أن تحجب هذه السحب رؤية الطبقات الجوية الأعمق، مما يغير الضوء الذي يصل في النهاية إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

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، فقد أخضعت توقيع الجزيئات المخفية في عمق الغلاف الجوي للرفيق. وبعد ذلك، أصبحت النتائج ممكنة فيزيائيا”.

تشير الملاحظات أيضًا إلى أن GJ 504 b يحتوي على كمية كبيرة بشكل غير عادي من العناصر الثقيلة، المعروفة لدى علماء الفلك بالمعادن. ومع ذلك، فإن أصله لا يزال غير مؤكد. وبناءً على الأدلة المتوفرة، ربما يكون قد تشكل مثل كوكب عملاق أو أشبه بنجم صغير.

نافذة جديدة على عوالم غريبة باردة

ويعتقد بابوراج أن الأساليب الموضحة في هذه الدراسة ستساعد العلماء على استكشاف العديد من العوالم الباردة والخافتة الأخرى. كوكب المشتري، على سبيل المثال، مغطى بسحب من جليد الأمونيا. وعلى الرغم من أن الأدوات الحالية لا يمكنها بعد دراسة طبقات السحب تلك بتفاصيل قابلة للمقارنة، فإن الاكتشاف الناجح للسحب الملحية حول GJ504b يشير إلى أن علماء الفلك يوسعون بشكل مطرد ما يمكنهم مراقبته.

وقال بابوراج: “هذه هي المرة الأولى التي نكتشف فيها أن السحب المالحة تلعب دوراً حاسماً في تفسير طيف الجسم”. “إنه تذكير جيد بأخذ السحب بعين الاعتبار في نماذجنا.”

المرجع: “التباين العالي لـ JWST-TST: أول تحليل طيفي مباشر لـ GJ 504b يكشف عن السحب واحتمال إثراء المعادن” بقلم أنيش بابوراج، جان بابتيست روفيو، مارشال بيرين، جيري دبليو شوان، ويليام أو. بالمر، ياياتي تشاتشان، كوين إم. كونوباكي، ترافيس س. هوش، إميلي ريكمان، كيمبرلي وارد دونج، لوران بويو، جوليان جيرار، إيزابيل ريبوليدو، أليكسيس بيدوت، كريستين تشين، كادين ورثين، شيشرون لو، جينس كامرير، رولاند بي فان دير ماريل، نيكول ك. لويس، جيف فالنتي، سارة سيجر، كريس ستارك، ريمي سومر، جاي أندرسون، تشارلز فيليب لاجوي، مارك. كلامبين وسي مات ماونتن، 18 يونيو 2026، المجلة الفلكية.
دوى: 10.3847/1538-3881/ae6919

وقد تم دعم الدراسة من قبل ناسا (رقم الجائزة 80NSSC20K0586).

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