هناك العديد من الكلمات التي يمكن استخدامها لوصف WASP-76b – الجهنمية، الحارقة، المضطربة، الفوضوية، وحتى العنيفة. هذا كوكب خارج النظام الشمسي يقع بالقرب من نجمه لدرجة أنه يصبح ساخنًا بما يكفي لتبخير الرصاص. لذا، كما يمكنك أن تتخيل، حتى الآن، لم تكن كلمة “مجيد” واحدة من تلك الكلمات.
تمت إضافة هذا الوصف الأكثر إيجابية إلى القائمة مؤخرًا، حيث اكتشف علماء الفلك تلميحات لشيء يسمى “المجد” في الغلاف الجوي لكوكب المشتري الخارجي شديد الحرارة. إن تأثير المجد، الذي تم التلميح إليه في البيانات الواردة من مهمة اصطياد الكواكب الخارجية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (CHEOPS)، هو ترتيب يشبه قوس قزح من حلقات الضوء الملونة والمتحدة المركز والتي تحدث فقط في ظل ظروف غريبة.
غالبًا ما يُرى هذا التأثير فوق كوكبنا، وكذلك في الغلاف الجوي لجارتنا العنيفة كوكب الزهرة، لكن هذه هي المرة الأولى التي يرى فيها العلماء حدوث ذلك خارج جوارنا الكوني؛ يقع WASP-76b على بعد 637 سنة ضوئية منا.
إذا تم التأكد من حدوث التأثير فوق WASP-76b، فقد يكشف ذلك الكثير عن هذا الكوكب الخارجي الغريب والمتطرف، وهو عالم لا يشبه أي شيء رأيناه في مجالنا النجمي.
متعلق ب: يتمتع الكوكب الخارجي شديد الحرارة بغلاف جوي من الصخور المتبخرة
وقال أوليفييه ديمانجون، قائد الفريق وعالم الفلك في معهد الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء في البرتغال، في بيان: “هناك سبب لعدم رؤية مجد من قبل خارج نظامنا الشمسي، وهو أنه يتطلب ظروفًا غريبة للغاية”. “أولاً، نحن بحاجة إلى جسيمات الغلاف الجوي التي تكون شبه كروية تمامًا، وموحدة تمامًا ومستقرة بما يكفي لمراقبتها على مدى فترة طويلة. ويحتاج النجم القريب من الكوكب إلى التألق مباشرة نحوه، مع وجود الراصد – هنا CHEOPS – عند نقطة واحدة فقط. التوجه الصحيح.”
هناك ما هو أكثر في WASP-76b من مطر الحديد المنصهر
تم اكتشاف WASP-76b في عام 2013، ويقع على بعد 30 مليون ميل فقط من نجمه الأصفر الأم، الذي تبلغ كتلته حوالي 1.5 مرة كتلة و1.75 مرة عرض الشمس. هذه المسافة هي مجرد 12 من المسافة بين الشمس وعطارد، وهو الكوكب الأقرب إلى نجمنا.
ونتيجة لذلك، فإن الكوكب، الذي يبلغ حجمه حوالي 1.8 مرة حجم كوكب المشتري على الرغم من امتلاكه 92٪ فقط من كتلة العملاق الغازي، يدور حول نجمه في 1.8 يوم أرضي فقط. يؤدي هذا القرب أيضًا إلى قفل جانب واحد من WASP-76b، “جانب النهار”، مديًا في مواجهة نجمه WASP-76. الجانب الآخر من الكوكب، “الجانب الليلي”، يواجه الفضاء دائمًا.
نظرًا لتعرض الجانب النهاري من WASP-76b للإشعاع الصادر عن نجمه المضيف، ترتفع درجات الحرارة هناك بما يزيد عن 4350 درجة فهرنهايت (2400 درجة مئوية). هذا ساخن بما يكفي لتبخير الحديد. تحمل الرياح القوية والسريعة على WASP-76b بخار الحديد هذا إلى الجانب الليلي الأكثر برودة من الكوكب، حيث يتكثف في قطرات ويسقط على شكل أمطار حديدية.
يعد التلميح لتأثير المجد على هذا الكوكب الخارجي الحارق إنجازًا رائعًا لـ CHEOPS، التي تم إطلاقها في ديسمبر 2019. وهو يجسد قدرة المهمة على اكتشاف ظواهر خفية لم يسبق لها مثيل في عوالم بعيدة.
رصد خوفو WASP-76b ما يقرب من عشرين مرة على مدار ثلاث سنوات حيث حاول العلماء فهم عدم تناسق الضوء الغريب الموجود في الأطراف الخارجية للكوكب، والذي يُرى عندما يعبر أو “يعبر” وجه نجمه الأم.
كشفت هذه الملاحظات عن زيادة في الضوء القادم من “خط النهاية” الشرقي لـ WASP-76b، وهو الفاصل الذي يصبح فيه الجانب الليلي للكوكب الخارجي هو الجانب النهاري. وخلص الفريق إلى أن هذا التغيير الحاد في ناتج الضوء ناتج عن انعكاس قوي وموضعي ومعتمد على الاتجاه. يسمونه تأثير المجد.
وقال ماثيو ستاندنج، زميل أبحاث وكالة الفضاء الأوروبية الذي يدرس الكواكب الخارجية، في البيان: “من المهم أن نأخذ في الاعتبار هو النطاق المذهل لما نشهده”. “يبعد WASP-76b عدة مئات من السنين الضوئية، وهو كوكب عملاق غازي شديد الحرارة حيث من المحتمل أن تمطر فيه الحديد المنصهر.
“على الرغم من الفوضى، يبدو أننا اكتشفنا العلامات المحتملة للمجد. إنها إشارة باهتة بشكل لا يصدق.”
ماذا يعني المجد بالنسبة لـWASP-76b؟
قد يكون لتأثير المجد مظهر يشبه قوس قزح ونمط مخطط ملون، لكنه في الواقع مختلف تمامًا عن قوس قزح الحرفي.
ينشأ قوس قزح عندما يمر ضوء الشمس من وسط له كثافة معينة إلى وسط آخر كثافته مختلفة، عادة من الهواء إلى الماء. يؤدي هذا إلى انحناء مسار الضوء، أو “انكساره”، وتنكسر الأطوال الموجية المختلفة بدرجات مختلفة. وهكذا، ينقسم الضوء الأبيض القادم من الشمس إلى ألوانه المتسقة، مما يؤدي إلى ظهور قوس قزح المألوف والملون.
ومن ناحية أخرى، يحدث تأثير المجد عندما يمر الضوء عبر فجوة ضيقة. على الأرض، يمكن أن تكون هذه الفجوة هي المسافة بين قطرات الماء في السحب، على سبيل المثال. يؤدي هذا إلى شكل مختلف من الانكسار، يسمى “الحيود”، والذي يحدث عندما يمر الضوء بعائق أو من خلال فتحة.
عندما تنقسم موجات الضوء ثم تتحد مرة أخرى، حيث تلتقي القمم بالقيعان، يحدث تداخل مدمر. ولكن عندما تلتقي القمة بالذروة، يحدث تداخل بناء. وينتج عن ذلك أشرطة داكنة وخفيفة، على التوالي، وحلقات متحدة المركز من الألوان.
فماذا يعني المجد بالنسبة لـWASP-76b؟
ويشير وجود هذه الظاهرة في جو كوكب المشتري شديد الحرارة إلى وجود سحب مكونة من قطرات ماء كروية تماما إما استمرت لمدة ثلاث سنوات على الأقل أو سحب تتجدد باستمرار.
إذا كانت السحب مستمرة، فهذا يشير إلى أن درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب WASP-76b، رغم أنها مخيفة، يجب أن تكون مستقرة بمرور الوقت. هذه رؤية رائعة تشير إلى الاستقرار حول ما كان يعتبر منذ فترة طويلة عالمًا مضطربًا إلى ما لا نهاية.
تشير النتائج أيضًا إلى أن خبراء الكواكب الخارجية يمكنهم استكشاف عوالم بعيدة بحثًا عن ظواهر ضوئية مماثلة، بما في ذلك ضوء النجوم المنعكس عن البحيرات والمحيطات السائلة. وهذا شيء يمكن أن يكون حيويًا في بحث البشرية المستمر عن الحياة خارج النظام الشمسي.
قصص ذات الصلة:
– قد لا تكون الكواكب الخارجية “المشتري الحار” التي لا أصدقاء لها وحيدة على الإطلاق
– يجد تلسكوب جيمس ويب الفضائي الماء في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية شديد الحرارة
– كوكب خارجي جديد من نوع “المشتري الدافئ” له مدار غريب وقد يكون كوكب آخر هو السبب
وقالت تيريزا لوفتنجر، العالمة في مشروع مهمة أرييل القادمة لوكالة الفضاء الأوروبية: “هناك حاجة إلى دليل إضافي لنقول بشكل قاطع أن هذا “الضوء الإضافي” المثير للاهتمام هو مجد نادر”. “يمكن لملاحظات المتابعة من أداة NIRSPEC الموجودة على متن تلسكوب جيمس ويب الفضائي أن تؤدي المهمة. أو يمكن لمهمة أرييل القادمة التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أن تثبت وجودها. ويمكننا أيضًا أن نجد ألوانًا أكثر روعةً تتألق من الكواكب الخارجية الأخرى.”
بالنسبة لديمانجيون، هذه الملاحظة المحتملة تؤكد صحة هذا الاهتمام المستمر بالتحقيق في العالم الجهنمي لـ Wasp-76b.
وخلص عالم وكالة الفضاء الأوروبية إلى القول: “لقد شاركت في أول اكتشاف للضوء غير المتماثل القادم من هذا الكوكب الغريب، ومنذ ذلك الحين، أشعر بالفضول الشديد بشأن السبب”. “لقد استغرق الأمر بعض الوقت للوصول إلى هنا، وفي لحظات سألت فيها نفسي: لماذا تصر على هذا؟ قد يكون من الأفضل أن تفعل شيئًا آخر بوقتك”.
“ولكن عندما ظهرت هذه الميزة من البيانات، كان هناك شعور خاص – رضا خاص لا يحدث كل يوم.”
ونُشر بحث الفريق في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.