درس فريق باحثين دولي بيانات 25 كوكبًا خارجيًا ووجد صلةً بين خصائص أغلفتها الجوية، بما فيها المقاطع الجانبية الحرارية ودرجات الوفرة الكيميائية داخلها. تُعد هذه المرة الأولى التي يدرس فيها الباحثون أغلفة الكواكب الجوية الخارجية بصورة جماعية لا فردية. ستساعد هذه النتائج على إنشاء نظرية عامة لتشكل الكواكب، ما يطور فهم جميع الكواكب من بينها الأرض.
يوجد حاليًا أكثر من 3000 كوكب خارجي مؤكد، وهي الكواكب التي تدور حول نجوم أخرى غير الشمس. تصعب دراسة هذه الكواكب تفصيليًا نظرًا لبعدها عن الأرض، لذا فقد كان تحديد خصائص إحدى هذه الكواكب الخارجية إنجازًا كبيرًا.
استخدم علماء الفلك في هذا البحث بيانات محفوظةً تخص 25 كوكب مشتري حار، وهي كواكب غازية عملاقة تدور قرب نجومها المضيفة. تضمنت البيانات عمليات مراقبة مدتها 600 ساعة من مرصد هابل الفضائي، وأكثر من 400 ساعة من عمليات المراقبة من مرصد سبيتزر الفضائي.
كان وجود انقلاب الحرارة أو غيابه إحدى الخصائص التي تحقق منها الفريق. تحبس الأغلفة الجوية الكوكبية الحرارة، لذا ترتفع درجة الحرارة عمومًا عند التوغل عميقًا داخل الغلاف الجوي. لكن بعض الكواكب تظهر انقلابًا حراريًا، وتكون درجة حرارة طبقة الغلاف الجوي العليا أعلى من الطبقة الموجودة أسفله. يسبب وجود غاز الأوزون على الأرض حدوث انقلاب حراري.
وجد الفريق أن معظم كواكب المشتري الحارة التي يحدث فيها انقلاب حراري تظهر دلائل تشير إلى وجود أيون الهيدروجين، وأنواع معدنية مثل أكسيد التيتانيوم وأكسيد الفاناديوم وهدريد الحديد أيضًا. وفي المقابل، فإن الكواكب الخارجية التي لم تحظ بهذه المواد الكيميائية لم تختبر تقريبًا أي انقلاب حراري إطلاقًا.
من الصعب استخلاص نتائج بناءً على الترابط وحده. لكن بما أن الأنواع المعدنية هذه تمتص الضوء النجمي بفعالية، تقول إحدى النظريات أنه عند وجود المواد الكيميائية هذه في الغلاف الجوي العلوي، فإنها تمتص الضوء من النجم المضيف مسببةً بذلك ارتفاع درجة الحرارة.
أوضح الباحث المساعد في الدراسة ماساهيرو إيكوما من المرصد الفلكي الوطني في اليابان قائلًا: «تنبأت نظرية تشكل العملاق الغازي التي طرحتها أنا وطلابي بالتنوع في مكونات الأغلفة الجوية الخاصة بالمشتري الحار، وساهمت في تحفيز دراسة خصائص الأغلفة الجوية الاستقصائية المنهجية هذه».
ستساهم هذه الدراسة الجديدة التي تحدد مجموعات الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية المتماثلة في تحسين النماذج النظرية، ما يقرب الباحثين من فهم شامل لتشكل الكواكب. ستقدم البيانات الجديدة من مراصد الجيل الجديد مثل جيمس ويب وتوينكل وأرييل خلال العقد القادم بيانات آلاف الكواكب الخارجية، ما يتيح ويستدعي فئات جديدةً لتصنيف الكواكب الخارجية تفوق الأساليب التي استُكشفت في هذا البحث.
اقر أيضًا:
رصد باحثون أكبر جزيء عضوي في الفضاء خلال دراستهم لعملية تكون أحد الكواكب
خطر المادة المظلمة يواجه المركبات الفضائية المصممة للسفر بين النجوم والكواكب
ترجمة: ربيع شحود
تدقيق: ميرفت الضاهر
مراجعة: نغم رابي
