شهد تلسكوب هابل الفضائي أعاصير مستعرة في الغلاف الجوي الديناميكي لكوكب المشتري الساخن الواقع على بعد 880 سنة ضوئية، وذلك بفضل الملاحظات والنمذجة الحاسوبية التي يمكن تطبيقها يومًا ما لتوصيف الطقس على الكواكب الخارجية الصخرية الأصغر.
الكوكب، الذي يطلق عليه اسم WASP-121b، له كتلة أكبر بحوالي 1.16 مرة من كتلة نظامنا الشمسي. كوكب المشتري ويدور حول نجمه على مسافة 3.88 مليون كيلومتر فقط (2.41 مليون ميل). هذا فقط 2.6% المسافة بين الأرض والشمس. علاوة على ذلك، يدور WASP-121b حول نجمه مرة واحدة فقط خلال 1.27 يومًا. بمعنى آخر، يبلغ طول عامه 1.27 يومًا أرضيًا فقط.
نظرًا لكونه قريبًا جدًا من نجمه، فإن WASP-121b مقفل مديًا أيضًا، مما يعني أنه يدور حول محوره في الوقت المناسب مع مداره بحيث يظهر دائمًا نفس نصف الكرة الأرضية لنجمه. تصل درجات الحرارة في الجانب النهاري الدائم إلى حوالي 2329 درجة مئوية (4224 درجة فهرنهايت)، مما يتسبب في انتفاخ الغلاف الجوي للكوكب WASP-121b، مما يؤدي إلى توسيع نصف قطر الكوكب إلى 75٪. أكبر من كوكب المشتري الحبيب. وفي هذه الدوامة الساخنة التي لا تطاق، هناك شك في ذلك الحديد المبخر والباريوم وأكاسيد التيتانيوم والفاناديوم ربط الغلاف الجوي للعالم وتشكيل الاستحمام من المعدن المنصهر على الجبهات الجوية بين طرفي النهار والليل.
وبهذا الحجم الكبير، يعد WASP-121b أيضًا هدفًا رائعًا للمراقبة.
متعلق ب: قبل 30 عامًا، أنقذ رواد الفضاء تلسكوب هابل الفضائي
رصد تلسكوب هابل الفضائي نظام WASP-121 في أربع مناسبات منفصلة، في يونيو ونوفمبر 2016، وفي مارس 2018 وفبراير 2019. وفي كل مناسبة، كان الكوكب في موقع مختلف في مداره، بما في ذلك العبور أمام و تختفي خلف نجمها سمح ذلك لفريق من علماء الفلك، بقيادة جاك سكينر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، بتحديد كيفية تغيير WASP-121b للسطوع عند رؤيته من زوايا مختلفة وفي مراحل مختلفة مثل قمرنا.
بعد ذلك، ومن خلال تطبيق النمذجة الحاسوبية، تمكن سكينر وزملاؤه من تحديد ما يمكن أن تكشفه البيانات حول الغلاف الجوي للكوكب.
وقال سكينر في مقال: “إن التفاصيل الرائعة لعمليات محاكاة الغلاف الجوي للكواكب الخارجية لدينا تسمح لنا بوضع نموذج دقيق للطقس على الكواكب شديدة الحرارة مثل WASP-121b”. إفادة.
تظهر ملاحظات هابل أن الغلاف الجوي لـ WASP-121b ديناميكي، حيث أن التدرج في درجة الحرارة بين الجانب النهاري الدائم والجانب الليلي الدائم يولد عواصف وأعاصير ضخمة؛ كما تغسل الجبهات الجوية الكوكب والمناطق التي يتكون فيها الهواء الساخن والبارد وتنمو وتختلط. تعتبر ميزات الطقس هذه شبه دورية، وتختلف على فترات زمنية تبلغ حوالي خمسة أيام من أيام الكوكب.
وقال كوينتين تشانجات من معهد علوم التلسكوب الفضائي في نفس البيان: “تم استخدام المعلومات التي استخرجناها من تلك الملاحظات لاستنتاج كيمياء ودرجة حرارة وسحب الغلاف الجوي للكوكب WASP-121b في أوقات مختلفة”. “لقد قدم لنا هذا صورة رائعة لكوكب يتغير مع مرور الوقت.”
وهذه ليست المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة الطقس على الكواكب الخارجية. على سبيل المثال، في عام 2009، استخدم علماء الفلك تلسكوب سبيتزر الفضائي لمراقبة كوكب المشتري الساخن آخر اسمه اتش دي 80606ب، الذي يدور حول نجمه في مدار يشبه المذنب – وغريب الأطوار إلى حد ما – مدته 111 يومًا، مما يجعله يندفع بالقرب من نجمه. يؤدي هذا إلى ارتفاع حرارة العالم، مما يولد عواصف ضخمة في غلافه الجوي، ثم تتلاشى مع انحسار الكوكب عن النجم.
ومع ذلك، يمثل WASP-121b على وجه الخصوص خطوة إلى الأمام في توصيف الطقس على الكواكب الخارجية.
وقال تشانجات: “تمثل مجموعة البيانات المجمعة قدرا كبيرا من وقت المراقبة لكوكب واحد، وهي حاليا المجموعة الوحيدة المتسقة من هذه الملاحظات المتكررة”.
قصص ذات الصلة:
— رصد سحب معدنية وأحجار كريمة سائلة في جو كوكب المشتري الحار WASP-121 b
– تلسكوب هابل الفضائي يرصد تجمعًا احتفاليًا للمجرات الحلزونية (صورة)
– صورة جديدة من تلسكوب هابل تظهر المتحدث الغامض على حلقات زحل
في حين أن WASP-121b حار جدًا بحيث لا يمكن العيش فيه، ولأنه عملاق غازي، فلن يكون له سطح صلب على أي حال، إلا أن التقنية التي يستخدمها فريق سكينر وتشانجيت يمكن أن يتم تقليصها يومًا ما ليتم تطبيقها على الكواكب الخارجية الصخرية الأصغر. وقال تشانجات: “إن دراسة طقس الكواكب الخارجية أمر حيوي لفهم مدى تعقيد الأجواء الخاصة بالكواكب الخارجية في عوالم أخرى، وخاصة في البحث عن الكواكب الخارجية ذات الظروف الصالحة للسكن”.
ومن خلال القيام بذلك، لن نتعرف على الكواكب الخارجية بشكل أفضل فحسب، بل سنتمكن أيضًا من معرفة المزيد عن الطقس على الكواكب الموجودة في منطقتنا. النظام الشمسي مثل كوكب المشتري من خلال القدرة على المقارنة والتباين مع ما تفعله الكواكب الخارجية.