اكتشاف فلكي مثير: غلاف جوي يحيط كوكبًا صخريًا خارج النظام الشمسي 2025

TOI-561 b يبرز كواحد من أكثر الكواكب الصخرية إثارة خارج النظام الشمسي؛ حيث أظهرت دراسات حديثة وجود غلاف جوي يغلفه بكثافة ملحوظة، مما يفسر وزنه الخفيف بشكل غير متوقع. نشرت نتائج البحث في مجلة The Astrophysical Journal Letters؛ تشير إلى أن هذا الغلاف يرتكز فوق طبقة من الحمم البركانية السائلة، ويُعد ذلك تحديًا للفكرة التقليدية بأن الكواكب الصغيرة القريبة من نجومها تخسر أجوئتها بسرعة كبيرة.

ما الذي يميز TOI-561 b عن غيره من الكواكب السريعة الدوران؟

يُصنف TOI-561 b ضمن مجموعة نادرة من الكواكب التي تتميز بدوراتها الدورانية القصيرة للغاية؛ إذ يصل حجمه إلى 1.4 مرة حجم الأرض، ويكمل مداره حول نجمه في أقل من 11 ساعة. يحوم هذا الكوكب حول نجم أقل حجمًا وبرودة من الشمس؛ لكنه يقترب إلى مسافة تقل عن مليون ميل، أي أضيق بنحو 40 مرة من مدار عطارد. هذا القرب يؤدي إلى ارتباط جاذبي دائم؛ يجعل الجانب النهاري موجها دائمًا نحو النجم، مما يصعد الحرارة هناك إلى مستويات تفوق انصهار الصخور. توفر هذه الظروف القاسية فرصة قيمة لفهم كيفية الحفاظ على الغلاف الجوي في مثل هذه الأجواء المتطرفة؛ حيث يساهم في توازن حراري يخفف الضغط على السطح إلى درجة معينة.

دور تلسكوب جيمس ويب في استكشاف غلاف TOI-561 b

اعتمد الباحثون على أداة الأشعة تحت الحمراء القريبة في تلسكوب جيمس ويب لتسجيل إشعاع الكوكب؛ مما سمح بتقدير دقيق للحرارة على الجانب المواجه للنجم. أشارت الملاحظات إلى أن الدرجة الحرارية هناك لا تتعدى 1800 درجة مئوية؛ وهي أقل بكثير مما يُتخيل لكوكب صخري خالٍ من الغازات. يُفسر هذا الاختلاف بنقل حراري فعال عبر الغلاف الجوي؛ الذي يحتوي غازات تمتص جزءًا من الإشعاع قبل أن ينفذ إلى الفضاء، فتبدو درجة الحرارة أقل للملاحظين. كما طرحت أنجالي بيت من جامعة برمنغهام فكرة وجود سحب سيليكات تعكس ضوء النجم؛ مما يعزز التبريد الإضافي. بالإضافة إلى ذلك؛ وظف الفريق تقنية تتبع انخفاض سطوع النظام عندما يمر الكوكب خلف النجم؛ طريقة مستمدة من بحوث سابقة على أنظمة مثل TRAPPIST-1.

لتوضيح الخطوات الأساسية في هذا الاستكشاف؛ إليك العناصر الرئيسية:

• مراقبة النظام لأكثر من 37 ساعة دون انقطاع لتسجيل أربع دورات كاملة لـ TOI-561 b.
• قياس الإشعاع تحت الحمراء لتحديد مستوى الحرارة على الجانب النهاري.
• فحص فرضية الغلاف الجوي عبر تحليل تغيرات السطوع أثناء المرور خلف النجم.
• مقارنة النتائج بنماذج كواكب صخرية أخرى لتفسير الكثافة المنخفضة.
• تقييم دور الغازات والسحب في نقل الحرارة بين الجانبين النهاري والليلي.

كيف يؤثر التركيب الجوي على تطور TOI-561 b؟

أبرزت يوهانا تيسكي؛ الرئيسة للبحث في مختبر كارنيجي؛ أن كثافة TOI-561 b المنخفضة تتعارض مع الافتراضات لكوكب أرضي نمطي؛ خاصة حول نجم يزيد عمره ضعفي عن الشمس وفقير بالحديد. يقع النظام في القرص السميك لمجرتنا درب التبانة؛ مما يوحي بتشكل الكوكب في بيئة كيميائية تختلف عن نظامنا الشمسي، وقد تمثل مراحل مبكرة للكون. شرح تيم ليتشنبرج أن هناك ديناميكية متوازنة بين محيط بركاني داخلي يفرز غازات تغذي الغلاف؛ وإعادة امتصاصها لاحقًا، فتصبح TOI-561 b شبيهة بكرة حمم رطبة مليئة بمركبات غريبة عن الأرض. تعمق هذه الدورة الحرارية النشطة من إمكانية وجود غلاف جوي فريد.

لتوضيح الاختلافات الرئيسية مع الأرض؛ يُظهر الجدول التالي السمات البارزة:

يُشكل هذا الاكتشاف البداية لبرنامج مراقبة واسع باستخدام تلسكوب جيمس ويب؛ إذ يواصل العلماء فحص البيانات لرسم خريطة حرارية مفصلة وتحديد مكونات الغلاف بدقة أكبر.