اكتشاف معدن ثقيل غير متوقع في كواكب شديدة الحرارة خارج المجموعة الشمسية
عثر علماء الفلك على أثقل عنصر حتى الآن في الغلاف الجوي لاثنين من الكواكب الغازية العملاقة خارج المجموعة الشمسية.
وصدم هذا العنصر الثقيل، الباريوم، العلماء عندما ظهر في الغلاف الجوي حول الكوكبين البعيدين، WASP-76 b وWASP-121 b.
ويشير الاكتشاف إلى أن الغلاف الجوي لمثل هذه الكواكب يمكن أن يكون أكثر غرابة وفرادة مما أدركناه سابقا، ويتحدى فهمَنا لما يمكن أن تكون عليه الظروف في تلك العوالم البعيدة.
الكواكب خارج النظام الشمسي
وكان من المعروف أصلا أن WASP-76 b وWASP-121 b عالمان متطرفان، حتى بين الكواكب الموجودة خارج نظامنا الشمسي.
وتُعرف هذه الكواكب باسم "كواكب المشتري الشديدة الحرارة"، وهي مماثلة في الحجم لجارنا القريب، ولكن درجات الحرارة فيها يمكن أن تتجاوز 1000 درجة مئوية، وهذا لأنها قريبة جدا من نجمها لدرجة أن العام فيها يساوي فقط يومين أرضيين.
وهذا يعني أن الظروف هناك ستكون بمثابة جحيم، ويعد WASP-76 b مثالا صارخا بشكل خاص على مثل هذا العالم، فقد اكتشف علماء الفلك سابقا أن درجة حرارته يمكن أن ترتفع إلى 2400 درجة مئوية، وهي ساخنة بدرجة كافية لتبخير الحديد والمعادن الأخرى. وعندما يتم نفخ الحديد المتبخر في الجانب الليلي الأكثر برودة من WASP-76 b، فإنه يتحول إلى سائل ويسقط على شكل "مطر حديدي".
الجاذبية العالية للكواكب
وتعني الجاذبية العالية للكواكب أن العلماء يتوقعون أن تسقط العناصر الثقيلة مثل الباريوم (وهو أثقل 2.5 مرة من الحديد) بسرعة في الطبقات السفلية من الغلاف الجوي، ولكن، بدلا من ذلك، يبدو أنه موجود فوق الكواكب، لذلك كان الاكتشاف مفاجئا للعلماء.
ويقول توماس أزيفيدو سيلفا، طالب الدكتوراه في جامعة بورتو ومعهد الفضاء الفلكي في البرتغال الذي قاد الدراسة الجديدة: "كان هذا، بطريقة ما، اكتشافا عرضيا. لم نكن نتوقع أو نبحث عن الباريوم على وجه الخصوص، واضطررنا إلى التحقق مما إذا كان هذا قادما بالفعل من الكوكب لأنه لم يسبق أن رؤي في أي كوكب خارج المجموعة الشمسية من قبل".
ولم يتأكد أزيفيدو سيلفا وزملاؤه من العملية الطبيعية التي يمكن أن تترك الباريوم، والذي يعطي الألعاب النارية على الأرض لونا أخضر ساطعا، في الغلاف الجوي لـ WASP-76 b أو WASP-121 b.
ولا يزال العلماء غير قادرين على شرح كيف يمكن أن يحلق الباريوم فوق هذا الارتفاع. ولكن المزيد من البحث يمكن أن يلقي الضوء ليس فقط على مصدر هذا العنصر الثقيل، ولكن أيضا على كيفية تشكل الغلاف الجوي على الكواكب الأخرى، نظرا لأن الطبيعة الغازية والحارة للكواكب تعني أنه يمكن فحص غلافها الجوي بسهولة أكبر.
وجاءت النتائج الجديدة من التلسكوب الكبير جدا (VLT) في تشيلي، التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي، وهو قادر على التقاط ضوء النجوم أثناء ترشيحه عبر الغلاف الجوي للكواكب، ويعطي فكرة عن كيفية ظهورها.
ونُشرت نتائج الدراسة الجديدة في ورقة بحثية بعنوان "اكتشاف الباريوم في أجواء عملاقي الغاز الفائقي السخونة WASP-76b وWASP-121b"، في مجلة Astronomy & Astrophysics.
