اكتشف هابل بخار الماء في الغلاف الجوي لكوكب صغير خارج المجموعة الشمسية

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.

سي إن إن
—

يستخدمه علماء الفلك تلسكوب هابل الفضائي تم اكتشاف جزيئات الماء في الغلاف الجوي لكوكب خارجي صغير حارق 97. سنة ضوئية من الأرض.

يبلغ قطر الكوكب، المسمى GJ 9827d، ضعف قطر الأرض، وهو أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية تم العثور عليه على الإطلاق يحتوي على بخار الماء في غلافه الجوي، وفقًا لدراسة جديدة.

الماء ضروري للحياة كما نعرفها، ولكن من غير المرجح أن يستضيف الكوكب أي شكل من أشكال الحياة بسبب درجات الحرارة التي من شأنها أن تحول الغلاف الجوي الغني بالمياه إلى بخار مشتعل.

لم يكتشف علماء الفلك بعد الطبيعة الحقيقية للغلاف الجوي لهذا العالم غير العادي، لكن هذا الكشف يمهد الطريق لمزيد من البحث في سعيهم لفهم أصول الكواكب خارج نظامنا الشمسي.

وجاءت هذه النتائج في تقرير نشر يوم الخميس رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

وقالت لورا كريدبيرج، المديرة التنفيذية لقسم فيزياء الغلاف الجوي للكواكب الخارجية في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرج بألمانيا: “المياه الموجودة على هذا الكوكب الصغير هي اكتشاف كبير. إنها تدفعنا أقرب من أي وقت مضى إلى تصنيف الكواكب الشبيهة بالأرض”. عوالم.”

ومع ذلك، تصل درجات حرارة الكوكب إلى 800 درجة فهرنهايت (427 درجة مئوية)، مما يجعله عالمًا مشبعًا بالبخار وغير مضياف حار مثل كوكب الزهرة.

وقال بيورن بينيك، الأستاذ في معهد تروتييه للأبحاث بجامعة مونتريال: “هذه هي المرة الأولى التي نظهر فيها بشكل مباشر من خلال الكشف الجوي أن هذه الكواكب ذات الأجواء الغنية بالمياه يمكن أن توجد بالفعل حول نجوم أخرى”. الكواكب الخارجية ، في بيان. “هذه خطوة مهمة في تحديد توزيع وتنوع الأجواء على الكواكب الصخرية.”

حاليًا، لا يستطيع فريق البحث تحديد ما إذا كان هابل قد التقط آثارًا لبخار الماء داخل غلاف جوي منتفخ وغني بالهيدروجين أو ما إذا كان للكوكب غلاف جوي مائي، لأن النجم المضيف GJ 9827d قد تبخر غلافه الجوي الأصلي من الهيدروجين والهيليوم.

برنامج المراقبة الخاص بنا، بقيادة الباحث الرئيسي إيان كروسفيلد (من جامعة كانساس) في لورانس، كانساس، مصمم ليس فقط للكشف عن الجزيئات الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب، ولكن للكشف الفعلي عن بخار الماء. وقال مؤلف الدراسة الرئيسي بيير ألكسيس روي، وهو طالب دكتوراه في معهد تروتييه بجامعة مونتريال، في بيان له. “سواء كان بخار الماء هو المهيمن أو كان نوعا صغيرا في الغلاف الجوي الذي يهيمن عليه الهيدروجين، فإن النتائج مثيرة.”

مهمة كيبلر التابعة لناسا تم اكتشاف كوكب يدور في البداية حول نجم قزم أحمر في كوكبة الحوت في عام 2017. يكمل الكوكب الخارجي دورته حول نجمه المضيف كل 6.2 يومًا.

وقد لاحظ علماء الفلك كوكب GJ 9827d خلال 11 رحلة، أو ثلاث سنوات من المدار، أثناء مرور الكوكب أمام نجمه. ساعد ترشيح ضوء النجوم عبر الغلاف الجوي للكوكب علماء الفلك على قياس توقيع جزيئات الماء.

“حتى الآن، لم يتم اكتشاف الغلاف الجوي لمثل هذا الكوكب الصغير بشكل مباشر. قال بينيكي: “نحن الآن ندخل ببطء في هذا النظام”. “في بعض الأحيان، عندما ندرس الكواكب الصغيرة، لا بد أن يكون هناك تحول في هذه العوالم الصغيرة حيث لا يوجد هيدروجين، ولها أجواء مشابهة لكوكب الزهرة (الذي يهيمن عليه ثاني أكسيد الكربون).”

إن فهم المزيد عن الغلاف الجوي للكوكب سيساعد علماء الفلك على تحديد نوع العالم GJ 9827d. حاليًا، لدى الفريق نظريتان محتملتان.

قد يكون الكوكب عبارة عن كوكب نبتون صغير، وله غلاف جوي غني بالهيدروجين ويحتوي على بخار الماء. إذا كان الأمر كذلك، فمن المحتمل أن يكون GJ 9827d قد تشكل على مسافة أكبر من نجمه المضيف من موقعه الحالي، مما يعني أن الكوكب كان باردًا وشبيهًا بالجليد المائي (على غرار نبتون وأورانوس في نظامنا الشمسي).

ويشير الباحثون إلى أنه مع اقتراب الكوكب من نجمه وتعرضه لمزيد من الإشعاع النجمي، هرب الهيدروجين الساخن، أو لا يزال يهرب.

أو يعتقد علماء الفلك أن GJ 9827d قد يكون نسخة أكثر دفئًا من القمر الجليدي لكوكب المشتري أوروبا، والذي يحتوي على محيط تحت قشرته الجليدية السميكة. وقال بينيكي إن الكوكب يمكن أن يكون نصفه ماء ونصفه الآخر صخرة.

يعد الماء أحد الجزيئات الأكثر شيوعًا الموجودة في جميع أنحاء الكون، وعلى مر السنين، أدرج علماء الفلك اكتشاف الماء كجزء كبير من البحث عن الحياة خارج الأرض.

وقال توماس جرين، عالم الفيزياء الفلكية في مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون بولاية كاليفورنيا، في بيان: “إن مراقبة المياه هي البوابة لاكتشاف أشياء أخرى”. يستطيع تلسكوب جيمس ويب الفضائي رؤية المزيد باستخدام عمليات رصد إضافية بالأشعة تحت الحمراء، بما في ذلك الجزيئات الحاملة للكربون مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والميثان. بمجرد حصولنا على قائمة كاملة بعناصر الكوكب، يمكننا مقارنتها بالنجم الذي يدور حوله وفهم كيفية تشكله.

وقد لاحظ علماء الفلك بالفعل GJ 9827d باستخدام تلسكوب ويب بحثًا عن الماء وأنواع أخرى من الجزيئات، وسيتم مشاركة هذه البيانات في المستقبل.

وقال كريدبيرج: “لا يمكننا الانتظار لنرى ما تكشفه هذه البيانات”. “نأمل أن نتمكن الآن من حل مسألة عوالم المياه مرة واحدة وإلى الأبد.”