السبت/2018/12/15
الرئيسية / الكواكب الخارجية / الكوكب الخارجي الذي لديه غلاف جوي مائي متوهج..آخر اكتشافات هابل!!

الكوكب الخارجي الذي لديه غلاف جوي مائي متوهج..آخر اكتشافات هابل!!

الكوكب الخارجي

الكوكب الخارجي الذي لديه غلاف جوي مائي متوهج..آخر اكتشافات هابل!!

الكوكب الخارجي
صورة تصورية توضح دوران الكوكب الخارجي wasb-121b حول نجمه by Engine House VFX

 

الكواكب الخارجية التي تسمى إكسوبلانت Exoplanets هي الكواكب التي تقع خارج

نظامنا الشمسي ولكن ضمن مجرتنا درب التبانة

وفي موضوعنا هنا سنتحدث عن احدها والذي له غلاف جوي مائي متوهج!!!!

حيث اكتشف العلماء أقوى الأدلة حتى الآن لوجود طبقة الستراتوسفير على كوكب خارج نظامنا الشمسي،

وهو الكوكب الخارجي WASP-121B

فطبقة الستراتوسفير هي طبقة من الغلاف الجوي حيث تزداد درجة الحرارة مع ارتفاعات أعلى.

ووفقاً لما ذكره مارك مارلي، المؤلف المشارك في الدراسة

في مركز أبحاث إميس التابع لوكالة ناسا في وادي السيليكون في كاليفورنيا:

“هذه النتيجة مثيرة لأنه يظهر أن السمة المشتركة لمعظم الأغلفة الجوية في نظامنا الشمسي – وهي

طبقة استراتوسفير دافئة – يمكن أن توجد أيضا في أجواء خارج كوكب الأرض”

“يمكننا الآن مقارنة العمليات التي تحدث في الغلاف الجوي لكوكب خارجي مع نفس العمليات التي تحدث

في ظروف مختلفة في نظامنا الشمسي

 

صورة توضح طبقة الستراتوسفير في نطاق مدار المكوك ..وتظهر باللون المائل للبياض

 

سمات الكوكب الخارجي WASP-121B

نشرت المجلة الدورية الطبيعة، ان العلماء قاموا باستخدام  البيانات من تلسكوب هابل الفضائي

التابع لناسا لدراسة الكوكب الخارجي WASP-121B،

وهو نوع من الكواكب خارج المجموعة الشمسية يسمى “المشتري الحار”.

وكتلته توازي 1.2 مرة من كوكب المشتري، ونصف قطره حوالي 1.9 مرة من نصف قطر

كوكب المشتري – مما يجعله أكثر نفخة.

ولكن في حين ان كوكب المشتري يدور حول شمسنا مرة واحدة كل 12 عاما،

فإن الكوكب WASP-121B لديه فترة مدارية تبلغ 1.3 يوما فقط.

وهذا الكوكب الخارجي قريب جدا من نجمه بحيث لو ازداد قربه لو قليلا، فإن جاذبية النجم ستبدأ بتمزيقه.

وهذا يعني أيضاً أن الجزء العلوي من الغلاف الجوي للكوكب يسخن لدرجة الاشتعال بدرجة

تبلغ 4،600 درجة فهرنهايت (2500 مئوية)،وهذه الدرجة كافية لغلي بعض المعادن.!

صورة تصورية لقمة كوكب ذو حرارة إشتعالية by Ron Miller/NASAblueshift

 

ويقدر أن بعد نظام WASP-121B يبلغ حوالي 900 سنة ضوئية عن الأرض – ويعتبر بعيد جدا،

ولكن حسب معايير المجرة فهو قريب منا.

ووجدت الأبحاث السابقة علامات محتملة لوجود طبقة الستراتوسفير على كوكب خارجي يسمى WASP-33B

وكذلك بعض كواكب المشتري الحارة الأخرى.

ولكن هذه الدراسة الجديدة تقدم أفضل دليل حتى الآن بسبب بصمة جزيئات الماء الساخنة

التي لاحظها الباحثون للمرة الأولى.

يقول توم إيفانز، المؤلف الرئيسي وزميل الأبحاث في جامعة إكستر بالمملكة المتحدة:

“لقد اقترحت النماذج النظرية أن الطبقات الاستراتوسفيرية قد تحدد فئة مختلفة من الكواكب فائقة الحرارة،

مع متضمنات مهمة من فيزياء وكيمياء غلافهم الجوي ,و ان ملاحظاتنا تدعم هذه الصورة”.

ولدراسة طبقة الستراتوسفير من WASP-121B، حلل العلماء كيفية تفاعل الجزيئات المختلفة في الغلاف الجوي

مع أطوال موجية معينة من الضوء، وذلك باستخدام قدرات هابل في التحليل الطيفي.

فمثلاً بخار الماء في الغلاف الجوي للكوكب يتصرف بطرق يمكن التنبؤ بها ردا على اطوال موجية معينة من الضوء اعتمادا على درجة حرارة الماء.

ضوء النجوم قادر على اختراق عمق الغلاف الجوي للكوكب بحيث يرفع درجة حرارة الغاز هناك.

ثم هذا الغاز يشع حرارته في الفضاء على شكل ضوء أشعة تحت الحمراء.

فإذا كان هناك بخار ماء أكثر برودة في الجزء العلوي من الغلاف الجوي فإن جزيئات الماء تمنع

بعض الأطوال الموجية لهذا الضوء من الهرب إلى الفضاء.

ولكن إذا كانت جزيئات الماء في الجزء العلوي من الغلاف الجوي لها درجة حرارة أعلى، فإنها

سوف تتوهج في نفس هذه الأطوال الموجية.

يقول تيفاني كاتاريا، المؤلف المشارك في الدراسة في مختبر الدفع النفاث

التابع لوكالة ناسا، باسادينا، كاليفورنيا:

“إن انبعاث الضوء من الماء يعني أن درجة الحرارة تزداد بزيادة الارتفاع”.

“نحن متحمسون لاستكشاف ما هو خط الطول الذي تظهر عنده هذه الظاهرة مع ملاحظات هابل القادمة”.

هذه الظاهرة على غرار ما يحدث بالألعاب النارية، التي تحصل على ألوانها من المواد الكيميائية الباعثة للضوء.

فعندما يتم تسخن المواد المعدنية وتتبخر، فإن الإلكترونات تنتقل لمستويات طاقة أعلى.

واعتمادا على نوع المادة، فهذه الإلكترونات تبعث الضوء عند أطوال موجية محددة لأنها تفقد الطاقة

مثلاً : ينتج الصوديوم اللون البرتقالي-الأصفر ومعدن السترونتيوم ينتج اللون الأحمر.

 

وبالمثل فإن جزيئات الماء في الغلاف الجوي من الكوكب الخارجي WASP-121B تطلق الإشعاع

لأنها تفقد الطاقة،

ولكن في شكل ضوء الأشعة تحت الحمراء، والذي لاتستطيع العين البشرية رؤيته.

صورة تصورية للكوكب وقمته المشتعلة by NASA, ESA, and G. Bacon/STSci

 

وفي طبقة الستراتوسفير للأرض، يحاصر غاز الأوزون الأشعة فوق البنفسجية من الشمس،

الأمر الذي يرفع درجة حرارة هذه الطبقة من الغلاف الجوي.

وأجرام اخرى في النظام الشمسي لها طبقة ستراتوسفير، أيضا؛

مثلا الميثان هو المسؤول عن التسخين في طبقة الستراتوسفير لكوكب المشتري ولقمر زحل تيتان.

وفي كواكب النظام الشمسي يكون التغير في درجة الحرارة داخل طبقة الستراتوسفير عادة

حوالي 100 درجة فهرنهايت (حوالي 56 درجة مئوية).

أما على الكوكب الخارجي  WASP-121B، فدرجة الحرارة في طبقة الستراتوسفير ترتفع لـ 1000 فهرنهايت (560 درجة مئوية).!

و العلماء لا يعرفون حتى الآن ما هي المواد الكيميائية التي تسبب ارتفاع درجة الحرارة في طبقة

الستراتوسفير لكوكب WASP-121B .

وابرز المرشحين أكسيد الفاناديوم وأكسيد التيتانيوم ،

فهم عادة يوجدون في الأقزام البنية، “نجوم فاشلة” التي لها بعض القواسم المشتركة مع الكواكب الخارجية.

ويتوقع وجود هذه المركبات فقط على أحرّ  الكواكب من كواكب المشترى الحارة، حيث أن درجات حرارة عالية لازمة لابقائهم في حالة غازية

 

 

 

******



******

 

تجميع واعداد وترجمة موقع علوم الفلك والفضاء

 

**

شاهد أيضاً

كوكب سيريس Ceres الكوكب القزم .. حيث لاتعاقب للفصول!!

كوكب سيريس Ceres كوكب سيريس Ceres الكوكب القزم .. حيث لاتعاقب للفصول!!     الكوكب …

اترك رد

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.