ومع ذلك، فإن بعض الكواكب تقاوم هذه العملية. تتمتع الكواكب الأكثر ضخامة بجاذبية أقوى، مما يساعدها على الاحتفاظ بغلافها الجوي الأصلي. بالإضافة إلى ذلك، فإن الكواكب البعيدة عن نجمها لا تتعرض لقدر كبير من الإشعاع، وبالتالي فإن غلافها الجوي يتآكل بشكل أقل.
لذلك، ربما يكون جزء كبير من الكواكب الأرضية الفائقة هو في الواقع النوى الصخرية للكواكب التي تم تجريد غلافها الجوي بالكامل، في حين أن الكواكب الفرعية نبتون كانت ضخمة بما يكفي للاحتفاظ بغلافها الجوي المنتفخ.
أما بالنسبة لصحراء نبتون الساخنة، فإن معظم الكواكب ذات الحجم نبتون ليست ضخمة بما يكفي لمقاومة قوة تجريد نجمها تمامًا إذا كان يدور حول مسافة قريبة جدًا. بمعنى آخر، فإن كوكب نبتون الفرعي الذي يدور حول نجمه خلال أربعة أيام أو أقل سيفقد غلافه الجوي بالكامل بسرعة. عند رصده، يكون الغلاف الجوي قد فُقد بالفعل وما تبقى هو نواة صخرية عارية – أرض خارقة.
ولوضع هذه النظرية على المحك، قامت فرق بحثية مثل فريقي بجمع الأدلة الرصدية.
WASP-69b: مختبر فريد من نوعه
أدخل WASP-69b، وهو مختبر فريد لدراسة التبخر الضوئي. يأتي اسم “WASP-69b” من طريقة اكتشافه. كان هذا هو النجم رقم 69 الذي يضم الكوكب، b، الذي تم العثور عليه في مسح Wide Angle Search for Planets.
على الرغم من كونه أكبر بنسبة 10% من نصف قطر المشتري، فإن WASP-69b هو في الواقع أقرب إلى كتلة كوكب زحل الأخف بكثير – فهو ليس كثيفًا جدًا، وتبلغ كتلته حوالي 30% فقط من كتلة المشتري. في الواقع، هذا الكوكب له نفس كثافة قطعة الفلين تقريبًا.
تنتج هذه الكثافة المنخفضة عن مداره البالغ 3.8 يومًا حول نجمه. ولأن الكوكب قريب جدًا، يتلقى كمية هائلة من الطاقة، مما يؤدي إلى تسخينه. ومع تسخين الغاز، فإنه يتوسع. وبمجرد أن يتوسع الغاز بدرجة كافية، فإنه يبدأ في الهروب من جاذبية الكوكب إلى الأبد.
عندما رصدنا هذا الكوكب، اكتشفت أنا وزملائي غاز الهيليوم الذي يتسرب بسرعة من كوكب WASP-69b – حوالي 200 ألف طن في الثانية. وهذا يترجم إلى كتلة الأرض المفقودة كل مليار سنة.
على مدى عمر النجم، سينتهي هذا الكوكب بفقدان كتلة جوية إجمالية تعادل حوالي 15 مرة كتلة الأرض. قد يبدو هذا كثيرًا، لكن كتلة WASP-69b تبلغ حوالي 90 مرة كتلة الأرض، لذا حتى عند هذا المعدل الشديد، لن يفقد سوى جزء صغير من إجمالي كمية الغاز التي يتكون منها.
الذيل الشبيه بالمذنب لـWASP-69b
ولعل الأمر الأكثر إثارة للدهشة هو اكتشاف ذيل الهيليوم الممتد للكوكب WASP-69b، والذي اكتشفه فريقي خلف الكوكب لمسافة لا تقل عن 350 ألف ميل (حوالي 563 ألف كيلومتر). الرياح النجمية القوية، وهي عبارة عن تدفق مستمر للجسيمات المشحونة المنبعثة من النجوم، تنحت ذيولًا بهذا الشكل. تصطدم رياح الجسيمات هذه بالغلاف الجوي المتسرب وتشكله على شكل ذيل يشبه المذنب خلف الكوكب.
هذا المحتوى المضمن غير متوفر في منطقتك.
دراستنا هي في الواقع الأولى التي تشير إلى أن ذيل WASP-69b كان واسع النطاق. أشارت الملاحظات السابقة لهذا النظام إلى أن الكوكب لم يكن لديه سوى ذيل متواضع أو حتى لا يوجد له ذيل على الإطلاق.
من المحتمل أن يعود هذا الاختلاف إلى عاملين رئيسيين. أولاً، استخدمت كل مجموعة بحثية أدوات مختلفة لإجراء ملاحظاتها، مما قد يؤدي إلى مستويات كشف مختلفة. أو قد يكون هناك تباين فعلي في النظام.
يمتلك نجم مثل شمسنا دورة نشاط مغناطيسي تسمى “الدورة الشمسية”. تدوم الشمس لمدة 11 عامًا. خلال سنوات ذروة النشاط، يكون لدى الشمس المزيد من التوهجات والبقع الشمسية والتغيرات في الرياح الشمسية.
وما يزيد الأمور تعقيدًا هو أن كل دورة فريدة من نوعها، فلا توجد دورتان شمسيتان متماثلتان. لا يزال علماء الطاقة الشمسية يحاولون فهم نشاط شمسنا والتنبؤ به بشكل أفضل. تمتلك النجوم الأخرى دورات مغناطيسية خاصة بها، لكن العلماء ليس لديهم بيانات كافية لفهمها بعد.
لذا فإن التباين الملحوظ في WASP-69b قد يأتي من حقيقة أنه في كل مرة تتم ملاحظته، يتصرف النجم المضيف بشكل مختلف. سيتعين على علماء الفلك الاستمرار في مراقبة هذا الكوكب أكثر في المستقبل للحصول على فكرة أفضل عما يحدث بالضبط.
إن نظرتنا المباشرة إلى فقدان الكتلة WASP-69b تخبر الباحثين في الكواكب الخارجية مثلي بالمزيد عن كيفية عمل تطور الكواكب. إنه يقدم لنا دليلًا في الوقت الفعلي على الهروب من الغلاف الجوي ويدعم النظرية القائلة بأنه من الصعب العثور على كواكب نبتون الساخنة وكواكب نصف القطر لأنها ليست ضخمة بما يكفي للاحتفاظ بغلافها الجوي. وبمجرد فقدانهم، كل ما تبقى لمراقبته هو نواة صخرية فائقة للأرض.
تسلط دراسة WASP-69b الضوء على التوازن الدقيق بين تكوين الكوكب وبيئته النجمية، مما يشكل المشهد الكوكبي المتنوع الذي نلاحظه اليوم. ومع استمرار علماء الفلك في استكشاف هذه العوالم البعيدة، فإن كل اكتشاف يجعلنا أقرب إلى فهم النسيج المعقد لكوننا.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد.
كتب بواسطة: داكوتا تايلر، جامعة كاليفورنيا، لوس أنجلوس.
اقرأ أكثر:
داكوتا تايلر لا تعمل لدى أي شركة أو مؤسسة أو تستشيرها أو تمتلك أسهمًا فيها أو تتلقى تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم تكشف عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينها الأكاديمي.