تخيل كوكباً غريباً تهب فيه رياحٌ عنيفةٌ عبر الغلاف الجوي تحمل جزيئات من الحديد المنصهر والتيتانيوم! 🪐 هذا الكوكب، يُعرف باسم WASP-121b، أو تايلوس، يقع على بعد 900 سنة ضوئية في كوكبة الكلب الأكبر. علماء الفلك استخدموا تلسكوب “فيرى لارج تيلسكوب” لدراسة الغلاف الجوي ثلاثية الأبعاد لهذا الكوكب، وهي أول دراسة كهذه بهذا المستوى من التفصيل.
🌌 إنه من أكثر الكواكب الخارجية غرابةً التي واجهها علماء الفلك! يُحدّي سلوك جو هذا الكوكب فهمنا للطقس على جميع الكواكب، لا الأرض فقط. يقول جوليا فيكتوريا سيدل، الباحثة في مرصد جنوب أوروبا (ESO): “يبدو الأمر وكأنه من خيال علمي!”
عالم من التطرفات
WASP-121b، كوكب المشتري الساخن، عملاق غازي يدور حول نجمه بمسافة قريبة جدًا لدرجة أن عامًا واحداً هناك يستغرق 30 ساعة أرضية فقط! الكوكب مقفل مدّيًا، مما يعني أن جانبًا واحدًا منه يواجه النجم باستمرار، يصل إلى درجات حرارة شديدة تصل إلى 2500 درجة مئوية. الجانب الآخر، المظلم إلى الأبد، يكون أبرد بكثير. هذا التباين الشديد في درجة الحرارة يُنتج مناخاً فوضوياً وعنيفاً.
بجمع الضوء من وحدات التلسكوب الأربعة لـ VLT، استخدم الفريق أداة ESPRESSO لمراقبة تيلوس أثناء عبوره الكامل لنجمه. أتاح هذا لهم استكشاف غلاف الكوكب بتفاصيل غير مسبوقة، واكتشاف آثار الحديد والصوديوم والهيدروجين، وحتى التيتانيوم! ساهمت هذه العناصر كمتتبعات، مما مكن الباحثين من رسم خريطة للرياح عبر ثلاثة طبقات مميزة من الغلاف الجوي. الرياح الحديدية في الأسفل، ثم تيار هوائي سريع جداً من الصوديوم، وأخيراً طبقة عليا من رياح الهيدروجين.
“ما وجدناه كان مفاجئًا: تيار هوائي يدور المواد حول خط استواء الكوكب، بينما تتحرك تدفق منفصل على مستويات أدنى من الغلاف الجوي الغاز من الجانب الساخن إلى الجانب الأكثر برودة”، يقول سيدل. “لم يُرَ هذا النوع من المناخ من قبل على أي كوكب!”
يتجاوز التيار النفاث، الذي يمتد عبر نصف الكرة الأرضية، سرعات تصل إلى ٧٠٠٠٠ كيلومتر في الساعة — أي ما يقرب من ضعف سرعة أقوى رياح مسجلة سابقًا على كوكب خارجي. ويضيف سيدل: “حتى أقوى الأعاصير في المجموعة الشمسية تبدو هادئة بالمقارنة!”
تقول بيبيانا برينوث، طالبة الدكتوراه في جامعة لوند و ESO: “من المذهل حقًا أننا قادرون على دراسة تفاصيل مثل التركيب الكيميائي وأنماط الطقس لكوكب ما على مسافة شاسعة كهذه”. “هذا التجربة تجعلني أشعر وكأننا على وشك اكتشاف أشياء مذهلة!”
من الواضح أن تيلوس ليس كوكبًا خارجيًا عاديًا. إنه غريبٌ وملفتٌ للنظر لدرجة أنه يتحدى ما ظنّ علماء الفلك أنهم يعلمونه عن تشكّل الكواكب. على عكس غلافات الكواكب في نظامنا الشمسي، حيث تُدفع التيارات النفاثة عادةً بفعل اختلافات في درجات الحرارة الداخلية، يبدو أن التيار النفاث في تيلوس يتأثر بحرارة نجمه الشديدة وربما مجالّه المغناطيسي. يقول سيدل: “ما نراه الآن هو في الواقع عكس تمام ما ينتج عن النظرية!”
إنها عالَم غريب حقًا – وربما توجد عوالم كثيرة كهذه خارج نظامنا الشمسي. في حين أن التلسكوب الكبير جدًا (VLT) قد أثبت قدرته على دراسة غلافات الكواكب الخارجية مثل تايلوس، إلا أن الكواكب الأصغر، المشابهة للأرض، ما زالت بعيدة المنال. يوعد بناء التلسكوبات من الجيل القادم، مثل التلسكوب الضخم للغاية (ELT) بتجاوز هذه الفجوة. سيكون قادرًا على استكشاف غلافات الكواكب الخارجية الصخرية، مما قد يكشف عن علامات على قابلية السكن أو حتى الحياة!
“سيُحدث التلسكوب الضخم للغاية ثورة في دراسة غلافات الكواكب الخارجية”، يقول برينوث. “هذا مجرد بداية لما يمكننا تحقيقه”.
ظهرت النتائج في مجلة Nature.
المصدر: ZME Science