استكشاف الأجواء الغائمة على الكواكب خارج المجموعة الشمسية

لن يكون عملك كراصد للأحوال الجوية على الكوكب GJ1214b بالأمر الصعب. توقعاتنا لليوم هو غائم, وغدا غائم , والأيام القادمة: المزيد من الغيوم !

فريق من العلماء بقيادة باحثين في قسم علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة شيكاغو قدموا تقريرا بأنهم ميزوا بشكل قطعي الغلاف الجوي لكوكب خارج مجموعتنا الشمسية للمرة الأولى.

الكوكب الذي فحص بدقة والمعروف باسم GJ1214b له كتلة متوسطة بين كتلتي الارض ونبتون, وقد اظهرت عمليات البحث الحديثة عن الكواكب خارح المجموعة الشمسية بان الكواكب مثل GJ1214b هي من اكثر انواع الكواكب شيوعا في مجرة درب التبانة. ولكن بسبب عدم وجود مثل هذه الكواكب في نظامنا الشمسي, فالطبيعية الفيزيائية للكواكب الكبيرة التي تشبه الارض غير معروفة إلى حد كبير .

أسفرت الدراسات السابقة لكوكب GJ1214b عن تفسيرين معقولين للغلاف الجوي للكوكب, فإما أن غلافه الجوي قد يكون مكونا كليا من بخار الماء أو نوع آخر من الجزيئات الثقيلة, أو يمكن أن يحتوي على سحب كثيفة عالية الارتفاع تمنع من رصد ما يوجد تحتها.

أما الان فقد تمكن فريق من الفلكيين من الكشف عن أدلة واضحة على وجود سحب في الغلاف الجوي لهذا الكوكب و ذلك من خلال البيانات التي تم جمعها بواسطة تلسكوب الفضاء "هابل". مراقبات هابل استغرقت 96 ساعة من وقت التلسكوب موزعة على 11 شهراً, وقد كان هذا أكبر برنامج لهابل تم تكريسه لدراسة كوكب واحد خارج المجموعة الشمسية.ووصف الباحثون عملهم كخطوة هامة في تحديد كواكب شبيهة بالارض يحتمل ان تكون صالحة للسكن خارج نظامنا الشمسي، وقد ظهرت النتائج في عدد الثاني من كانون الثاني من مجلة Nature.

تبين لورا كريدبيرغ طالبة السنة الثالثة في الدراسات العليا والمؤلفة الأساسية للبحث الجديد: لقد استخدمنا حقا أقصى حدود ما يمكن بواسطة هابل لأجراء هذا القياس. وتضيف: هذا التقدم يضع الأساس لوصف الكواكب الشبيهة بالارض بأساليب متشابهة.

يقع هذا الكوكب على بعد 40 سنة ضوئية عن الارض, باتجاه الكوكبة الحواء. وبسبب قربه من نظامنا الشمسي وصغر حجم النجم المضيف , كان هذا الكوكب الشبيه بالارض الاكثر سهولة لملاحظته , هو يعبر أمام نجمه الأم كل 38 ساعة ليعطي العلماء فرصة لدراسة غلافه الجوي بينما يمر ضوء النجم من خلاله.

استخدم العلماء هابل ليقيسوا بدقة الطيف في نطاق الاشعة تحت الحمراء ليجدوا ما يعتبر دليلا قاطعا على السحب العالية التي تغطي الكوكب, تخفي هذه الغيوم أي معلومات عن تكوين الغلاف الجوي السفلي وسطح الكوكب.

تم اكتشاف الكوكب في 2009 بواسطة مشروع ( MEarth ) الذي يراقب الفين من النجوم القزمة الحمراء بحثا عن كواكب قد تمر من امامها.

ولكن نتائج رصد تلسكوب هابل التي تمت في 2012 و 2013 لم تكشف عن أي بصمات كيمائية على الاطلاق في الغلاف الجوي للكوكب, وهذا مكن الفلكيين من استبعاد وجود الغلاف الجوي الخالي من السحب والمكون من بخار الماء, الميثان, أول اكسيد الكربون, أو ثاني أكسيد الكربون.

إن التفسير الافضل لهذه البيانات الجديدة هو ان هناك غيوماً على ارتفاعات عالية في الغلاف الجوي للكوكب, مع ذلك فان تكوينها غير معروف. تنبأت بعض النماذج بسحب قد تتكون من كلوريد البوتاسيوم أو زنك الكبريتيك في درجات حرارة حارقة تبلغ حوالي 265 درجة مئوية.

ويتوقع الفريق أن اطلاق ناسا القادم لتلسكوب جيمس ويب الفضائي البالغ طوله 6 أمتار ونصف خلال العقد القادم سوف يقدم معلومات أكثر عن الكواكب المشابهة وسيفتح الباب على دراسات الكواكب المشابهة للأرض الموجودة حول النجوم المجاورة.

حقوق الصورة: NASA, ESA, & G. Bacon/STScI, STScI-PRC14-06

المصدر: هنا