ظاهرة تشبه قوس قزح قد تتوهج على الكوكب الخارجي الجهنمي WASP-76b

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.

سي إن إن
—

اكتشف علماء الفلك ما يعتقدون أنها ظاهرة تشبه قوس قزح تحدث على كوكب خارج نظامنا الشمسي لأول مرة، ويمكن أن تكشف عن رؤى جديدة حول عوالم غريبة.

كشفت عمليات الرصد التي أجراها تلسكوب خوفو الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، أو القمر الصناعي الخاص بالكواكب الخارجية، عن “تأثير مجد” على WASP-76b، وهو كوكب خارجي شديد الحرارة يقع على بعد 637 سنة ضوئية من الأرض.

غالبًا ما يُرى على الأرض، يتكون التأثير من حلقات ضوئية ملونة متحدة المركز، وتحدث عندما ينعكس الضوء عن السحب المكونة من مادة موحدة.

خارج الأرض، لم يُشاهد تأثير المجد إلا على كوكب الزهرة حتى التقط خوفو والبعثات الأخرى إشارة خافتة بشكل لا يصدق تشير إلى حدوثه في الغلاف الجوي للكوكب WASP-76b شديد الحرارة. وبناء على الإشارة التي رصدها خوفو، يعتقد علماء الفلك أن الظاهرة الجوية تواجه الأرض مباشرة.

أبلغ الباحثون عن تفاصيل الملاحظة في 5 أبريل في المجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.

وقال مؤلف الدراسة الرئيسي أوليفييه ديمانجون، عالم 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 جزيئات الغلاف الجوي التي تكون شبه كروية تمامًا، وموحدة تمامًا ومستقرة بما يكفي لمراقبتها على مدى فترة طويلة. يحتاج النجم القريب من الكوكب إلى التألق مباشرة عليه، مع وجود الراصد – هنا خوفو – في الاتجاه الصحيح تمامًا.

أثار WASP-76b اهتمام علماء الفلك منذ اكتشافه في عام 2013.

يدور الكوكب الخارجي بشكل وثيق حول نجمه المضيف، وترتفع درجة حرارته وإشعاعه وقد تسبب هذا النجم الشبيه بالشمس – أكثر من 4000 مرة كمية الإشعاع التي تتلقاها الأرض من شمسنا – في انتفاخ WASP-76b، مما يجعله ضعف حجم كوكب المشتري، أكبر كوكب في نظامنا الشمسي.

الكوكب مقيد مديًا بنجمه، مما يعني أن أحد الجانبين، المعروف باسم جانب النهار، يواجه النجم دائمًا، بينما يكون الوجه الآخر للكوكب في ليل دائم.

يصل الجانب النهاري من WASP-76B إلى درجات حرارة حارقة تصل إلى 4352 درجة فهرنهايت (2400 درجة مئوية). العناصر التي تشكل عادةً الصخور على الأرض تذوب وتتبخر في الجانب النهاري قبل أن تتكثف وتشكل سحبًا تطلق أمطارًا من الحديد المنصهر على الجانب الليلي.

قرر علماء الفلك تركيز مجموعة كاملة من المراصد، بما في ذلك خوفو، وتلسكوب هابل الفضائي، وتلسكوب سبيتزر الفضائي المتقاعد الآن، ومهمة TESS لصيد الكواكب التابعة لناسا، لدراسة ما يبدو أنه خلل في توازن الضوء. حدث ذلك أثناء دوران WASP-76b أمام نجمه المضيف.

أشارت البيانات المجمعة من Cheops و TESS، أو القمر الصناعي العابر لمسح الكواكب الخارجية، إلى أن هذا الشذوذ قد يكون بسبب شيء مثير للاهتمام يحدث في الغلاف الجوي فوق جانب النهار.

التقط خوفو بيانات من WASP-76b أثناء مرور الكوكب أمام نجمه، وقام بـ 23 عملية رصد على مدى ثلاث سنوات.

وعندما نظر علماء الفلك إلى البيانات، لاحظوا زيادة غير عادية في الضوء القادم من “المنهي” الشرقي للكوكب، أو الضوء الحدودي بين جانبي النهار والليل. وفي الوقت نفسه، تم إطلاق ضوء أقل من المنهي الغربي.

وقال ديمانجيون: “هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف مثل هذا التغيير الحاد في سطوع كوكب خارج المجموعة الشمسية، أو منحنى الطور الخاص به”. “يقودنا هذا الاكتشاف إلى افتراض أن هذا التوهج غير المتوقع يمكن أن يكون ناجمًا عن انعكاس قوي وموضعي ومتباين الخواص (يعتمد على الاتجاه) – تأثير المجد”.

وقال ديمانجيون إنه سعيد للغاية بمشاركته في الاكتشاف الأول لهذا النوع من الضوء القادم من كوكب خارج المجموعة الشمسية.

وقال: “لقد كان شعوراً خاصاً، ورضا خاصاً لا يحدث كل يوم”.

المجد وقوس قزح ليسا نفس الشيء. ويحدث قوس قزح عندما ينحني الضوء أثناء مروره على التوالي عبر وسطين بكثافة مختلفة، مثل الهواء إلى الماء. عندما ينحني الضوء، فإنه يتكسر إلى ألوان مختلفة، مكونًا قوس قزح مقوسًا.

لكن تأثير المجد ينشأ عندما يتحرك الضوء عبر فتحة ضيقة وينحني، مما يخلق حلقات ملونة منقوشة.

إذا كان علماء الفلك يرون حقًا تأثير المجد على WASP-76b، فهذا يعني أن الكوكب به سحب مستمرة مصنوعة من قطرات كروية تمامًا، أو سحب تتجدد باستمرار. وفي كلتا الحالتين، يشير وجود مثل هذه السحب إلى أن درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب مستقرة.

لا تزال طبيعة ما هو موجود بالضبط في السحب على WASP-76b لغزا، ولكن من الممكن أن يكون الحديد، حيث تم اكتشاف العنصر سابقًا في السحب على الكوكب.

وقال ماثيو ستاندنج، زميل أبحاث في وكالة الفضاء الأوروبية يدرس الكواكب الخارجية، في بيان: “من المهم أن نأخذ في الاعتبار هو النطاق المذهل لما نشهده”. ولم يشارك الدائمة في الدراسة.

وقال ستاندنج: “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 أن (الباحثين) اكتشفوا العلامات المحتملة للمجد. إنها إشارة باهتة بشكل لا يصدق.

إذا تمكن علماء الفلك من مراقبة الإشارة الخافتة لظاهرة مثل المجد من على بعد مئات السنين الضوئية، فإن الكشف عن وجود ضوء الشمس المنعكس عن المسطحات المائية خارج كوكب الأرض قد يكون ممكنًا أيضًا في المستقبل، وفقًا للباحثين.

وقالت تيريزا لوفتينجر، عالمة مشروع مهمة أرييل التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، في بيان: “هناك حاجة إلى دليل إضافي لنقول بشكل قاطع أن هذا “الضوء الإضافي” المثير للاهتمام هو مجد نادر”. ولم تشارك في الدراسة.

من المتوقع إطلاق آرييل، أو المسح الكبير للكواكب الخارجية بالأشعة تحت الحمراء للاستشعار عن بعد للغلاف الجوي، في عام 2029 لدراسة الغلاف الجوي لمجموعة كبيرة ومتنوعة من الكواكب الخارجية.

وقالت لوفتينغر إنها تعتقد أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي أو آرييل قد يكونا قادرين على المساعدة في إثبات وجود تأثير المجد على WASP-76b.

وقالت: “يمكننا أن نجد ألوانًا أكثر روعةً تشرق من الكواكب الخارجية الأخرى”.