“المارشميلو المشوي”.. كوكب يمطر معادن يتحدى النظريات التقليدية حول العمالقة الغازية الحارة

وباستخدام تلسكوب جيميني الجنوبي، توصل العلماء إلى أن الكوكب WASP-121b فائق الحرارة قد تشكل أقرب إلى نجمه مما كان يعتقد سابقا، ما يثير تساؤلات حول النظريات السائدة بشأن نشوء مثل هذه الكواكب الغازية.

إقرأ المزيد

وتم اكتشاف الكوكب الخارجي WASP-121b في عام 2016 من قبل علماء الفلك باستخدام مسح WASP-South، ويبلغ حجمه 1.87 مرة حجم كوكب المشتري، بينما تزيد كتلته عن كتلة المشتري بنحو 1.18 مرة.

ويدور هذا الكوكب حول نجمه المضيف WASP-121، وهو نجم نشط من النوع F6 يبلغ حجمه نحو 1.5 مرة حجم الشمس. ويقع نظام WASP-121 على بعد نحو 881 سنة ضوئية في كوكبة بيت الكلب.

ويصنف WASP-121b على أنه “كوكب ساخن شبيه بالمشتري”، حيث يكمل دورة كاملة حول نجمه في 1.3 يوم فقط.

ويقترب الكوكب من نجمه لدرجة أن جاذبية النجم قد تبدأ في تمزيقه إذا اقترب أكثر. وتقدر درجات الحرارة على سطح الكوكب بنحو 2500 درجة مئوية (4600 درجة فهرنهايت)، وهي حرارة كافية لتبخير بعض المعادن.

وكشفت الملاحظات الجديدة باستخدام أداة IGRINS عن معلومات غير متوقعة حول تاريخ تشكل WASP-121b.

وأظهرت النتائج أن WASP-121b يحتوي على كمية غير عادية من المواد الصخرية، ما يشير إلى أن هذا الكوكب قد تشكل بالقرب من نجمه، وهو ما يتناقض مع الفكرة السائدة التي تفترض أن العمالقة الغازية تتكون في مناطق أبعد من نجومها ثم تهاجر إلى المدارات الأقرب.

إقرأ المزيد

وتمكن عالم الفلك بيتر سميث من جامعة ولاية أريزونا وزملاؤه، ولأول مرة، من قياس نسبة الصخور إلى الجليد على الكوكب باستخدام بيانات تلسكوب Gemini South وجهاز مقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء IGRINS.

واكتشف الفريق أن WASP-121b يحتوي على كمية غير عادية من المواد الصخرية، ما يشير إلى أن الكوكب الضخم تشكل بالقرب من نجمه. وإذا كان كوكب ما يحتوي على نسبة عالية من المواد الصخرية (مثل الحديد والسيليكون) مقارنة بالجليد، فهذا يعني أنه تشكل في منطقة من قرص الكواكب الأولي للنظام الشمسي، حيث كان الجو حارا جدا لدرجة أن العديد من المواد الجليدية لم تتكون.

وهو اكتشاف مفاجئ نظرا لأن الاعتقاد السائد كان أن الكواكب الغازية العملاقة تحتاج إلى جليد صلب لتتشكل.

وقال سميث: “قياساتنا تشير إلى أن هذه النظرة التقليدية قد تحتاج إلى إعادة النظر، وأن نماذج تشكل الكواكب بحاجة إلى مراجعة”.

كما اكتشف العلماء خصائص مذهلة للغلاف الجوي لـ WASP-121b، حيث أوضح سميث: “مناخ هذا الكوكب متطرف ولا يشبه أي شيء على الأرض”.

وأشار الفريق إلى أن الكوكب مرتبط مديا بنجمه، كما هو الحال مع القمر المرتبط بالأرض، ما يعني أن جانبا واحدا من WASP-121b يتعرض بشكل مستمر لحرارة نجمه، بينما يكون الجانب الآخر مظلما وأبرد نسبيا. وعلى الجانب النهاري، تتبخر عناصر مثل الكالسيوم في الهواء. ولكن على الجانب الليلي، يمكن لهذه المواد أن تتكاثف وتنتج الأمطار. وقد رصد الفلكيون، على سبيل المثال، “أمطار الكالسيوم” على WASP-121b.

نشرت نتائج هذه الدراسة مفصلة في مجلة Astronomical Journal.

المصدر: ماشابل