تلسكوب ويب يرصد كوكبًا يفقد غلافه الجوي

وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، اكتشف فريق دولي يضم علماء من جامعة UNIGE سحبًا هائلة من الهيليوم تتدفق بعيدًا عن الكوكب كوكب خارجي دبور-107ب.

تعاون دولي يضم علماء فلك من جامعة جنيف (UNIGE) واكتشف المركز الوطني للكفاءة في أبحاث الكواكب سحبًا هائلة من الهيليوم تنجرف بعيدًا عن الكوكب الخارجي WASP-107b.

تم جمع الملاحظات مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومن ثم تحليلها باستخدام أدوات النمذجة التي تم إنشاؤها في UNIGE. النتائج نشرت في علم الفلك الطبيعةيقدم رؤى مهمة حول كيفية عمل الهروب من الغلاف الجوي وكيف يؤثر على التطور طويل المدى للكواكب الخارجية وبعض سماتها المميزة.

يمكن أن تتسرب الأجواء الكوكبية أحيانًا إلى الفضاء. تتعرض الأرض لهذا أيضًا، حيث تفقد ما يزيد قليلاً عن 3 كجم من المواد كل ثانية (الهيدروجين بشكل أساسي)، ولا يمكن عكس هذه الخسارة. تعتبر هذه العملية، المعروفة باسم “الهروب الجوي”، ذات أهمية خاصة بالنسبة للعوالم التي تدور بالقرب من نجمها، حيث تجعل الحرارة الشديدة التأثير أقوى بكثير. يعد فهم هذه العملية أمرًا بالغ الأهمية لأنه يمكن أن يؤثر على كيفية تغير هذه الكواكب بمرور الوقت.

وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، تمكن باحثون من مرصد جامعة جنيف (UNIGE)، إلى جانب زملاء من جامعات ماكجيل وشيكاغو ومونتريال، من تحديد تدفقات كبيرة من غاز الهيليوم المتدفق بعيدًا عن WASP-107b، الذي يقع على بعد أكثر من 210 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي. يمثل هذا أول اكتشاف لهذا العنصر على كوكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، مما يجعل من الممكن دراسة عملية الهروب بتفاصيل استثنائية.

الكواكب الخارجية فائقة النفخة

ويدور WASP-107b، الذي تم اكتشافه في عام 2017، حول نجمه على مسافة أصغر بسبع مرات من مسافة عطارد من الشمس. يبلغ حجم الكوكب تقريبًا كوكب المشتري ومع ذلك، يحتوي على عُشر كتلة المشتري فقط، مما يمنحه كثافة منخفضة بشكل غير عادي. وهذا يضعه ضمن مجموعة الكواكب الخارجية “فائقة النفخة”، المعروفة بأغلفتها الجوية خفيفة الوزن للغاية.

تم اكتشاف تدفق الهيليوم الهائل في امتداد غلافه الجوي، والذي يسمى “الغلاف الخارجي”. تحجب هذه السحابة ضوء النجم جزئيًا حتى قبل مرور الكوكب أمامه. يوضح يان كارتريت، طالب الدكتوراه في قسم علم الفلك في كلية العلوم بجامعة جنيف والمؤلف المشارك للدراسة: “تؤكد نماذج الهروب الجوي لدينا وجود تدفقات الهيليوم، أمام الكوكب وخلفه، وتمتد في اتجاه حركته المدارية إلى ما يقرب من عشرة أضعاف نصف قطر الكوكب”.

أدلة قيمة

وبالإضافة إلى الهيليوم، تمكن علماء الفلك من تأكيد وجود الماء وآثار من الخلائط الكيميائية (بما في ذلك أول أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكربون، والأمونيا) في الغلاف الجوي للكوكب، مع ملاحظة غياب غاز الميثان، الذي يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي اكتشافه. هذه أدلة قيمة لإعادة بناء تاريخ تكوين وهجرة WASP-107b: تشكل الكوكب بعيدًا عن مداره الحالي، ثم اقترب من نجمه، وهو ما يفسر غلافه الجوي المتضخم وفقدان الغاز.

تعد الدراسة التي أجريت على WASP-107b مرجعًا رئيسيًا لفهم تطور وديناميكيات هذه العوالم البعيدة بشكل أفضل. “إن مراقبة ونمذجة الهروب من الغلاف الجوي هي مجال بحث رئيسي في قسم علم الفلك بجامعة UNIGE لأنه يُعتقد أنه مسؤول عن بعض الخصائص التي لوحظت في مجموعة الكواكب الخارجية” ، يوضح فنسنت بوريير، كبير المحاضرين وزميل البحث في قسم علم الفلك في كلية العلوم بجامعة UNIGE والمؤلف المشارك للدراسة.

“على الأرض، يكون الهروب الجوي أضعف من أن يؤثر بشكل كبير على كوكبنا. لكنه سيكون مسؤولا عن غياب الماء في جارتنا القريبة، فينوس. ويخلص إلى أنه من الضروري أن نفهم بشكل كامل الآليات التي تعمل في هذه الظاهرة، والتي يمكن أن تؤدي إلى تآكل الغلاف الجوي لبعض الكواكب الصخرية الخارجية.

المرجع: “امتصاص الهيليوم المستمر من كل من رأس وذيول الدبور-107 ب” بقلم فينيشواران كريشنامورثي، يان كارتريت، كارولين بيوليت غريب، جاريد سبلينتر، دفاني دوشي، مايكل راديكا، لويس فيليب كولومبي، رومان ألارت، فنسنت بورييه، نيكولاس بي كوان، رينيه دويون، ديفيد لافرينيير، لويك ألبرت، بيورن بينيكي، ليزا دانغ، راي جاياواردينا، دوغ جونستون، ليزا كالتنيجر، آدم ب. لانغفيد، ستيفان بيليتييه، جيسون إف رو، بيير ألكسيس روي، جيك تايلور وجيك دي تورنر، 1 ديسمبر 2025، علم الفلك الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41550-025-02710-8

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