اكتشاف فلكي رائع: غلاف جوي يغطي كوكبًا صخريًا خارج المجموعة الشمسية 2025

TOI-561 b يُعد من أبرز الكواكب الصخرية في الفضاء الخارجي، حيث كشفت تحقيقات علمية جديدة عن وجود طبقة جوية كثيفة تحيط به، تفسر وزنَه المنخفض بشكل مفاجئ. وردت هذه النتائج في مجلة The Astrophysical Journal Letters، مشيرة إلى أن الغلاف يقع فوق بحر من الحمم البركانية السائلة، وهو أمر يتحدى الرأي السائد بأن الكواكب الصغيرة القريبة من نجومها تفقد أغلفتها الجوية بسرعة فائقة؛ فهذا الاكتشاف يفتح آفاقًا لفهم آليات الحفاظ على الغلاف في ظروف قاسية.

ما الذي يفرق TOI-561 b عن الكواكب ذات الدوران السريع؟

يندرج TOI-561 b ضمن فئة نادرة من الكواكب التي تتميز بسرعة دورانها الاستثنائية؛ فحجمه يبلغ 1.4 أضعاف حجم الأرض، ويُكمل دورته حول نجمه في أقل من 11 ساعة فقط. يدور هذا الكوكب حول نجم أصغر حجمًا وأبرد من الشمس؛ لكنه يقترب منه إلى مسافة أقل من مليون ميل، أي أضيق بنحو 40 مرة من مدار عطارد. هذا الاقتراب الشديد يولد ارتباطًا جاذبيًا دائمًا؛ يبقي الوجه النهاري موجهًا نحو النجم طوال الوقت، مما يرفع الحرارة هناك إلى مستويات تذيب الصخور بسهولة. توجد في هذه الظروف المتطرفة فرصًا لدراسة كيفية صمود الغلاف الجوي؛ إذ يساعد في توزيع الحرارة بطريقة تخفف الضغط السطحي إلى حد ما، ويُثري معرفتنا بتطور الكواكب في بيئات مشابهة.

مساهمة تلسكوب جيمس ويب في كشف أسرار غلاف TOI-561 b

استخدم العلماء جهاز التقاط الأشعة تحت الحمراء في تلسكوب جيمس ويب للكشف عن إشعاع TOI-561 b؛ مما مكّن من تحديد الحرارة بدقة على السطح المواجه للنجم. أظهرت النتائج أن الدرجة الحرارية تظل أقل من 1800 درجة مئوية؛ وهي قيمة أقل بكثير مما يُتوقع لكوكب صخري خالٍ من الغازات. يُعزى هذا الفرق إلى انتقال حراري فعال داخل الغلاف؛ الذي يشتمل على غازات تمتص الإشعاع النجمي قبل أن ينتقل إلى الفضاء، فتقلل من الحرارة الظاهرة للمراقبين. كما اقترحت أنجالي بيت من جامعة برمنغهام وجود سحب من السيليكات تعكس أشعة النجم؛ مما يساعد على تبريد إضافي للسطح. بالإضافة إلى ذلك؛ لجأ الفريق إلى طريقة قياس انخفاض سطوع النظام أثناء مرور الكوكب خلف النجم؛ وهي تقنية مستوحاة من دراسات سابقة على أنظمة مثل TRAPPIST-1، لتعزيز دقة الملاحظات حول كثافة الغلاف.
لشرح الخطوات الرئيسية في عملية الاستكشاف؛ إليك العناصر الأساسية:

• مراقبة النظام لأكثر من 37 ساعة متواصلة لتسجيل أربع دورات كاملة لـ TOI-561 b.
• قياس الإشعاع تحت الحمراء لتحديد مستوى الحرارة على الجانب النهاري بدقة.
• فحص افتراض الغلاف الجوي من خلال تحليل تغيرات السطوع أثناء المرور خلف النجم.
• مقارنة البيانات بنماذج كواكب صخرية أخرى لتفسير الكثافة المنخفضة بشكل غير متوقع.
• تقييم تأثير الغازات والسحب في نقل الحرارة بين الجانبين النهاري والليلي للكوكب.

تأثير تركيب الغلاف الجوي على نمو TOI-561 b

أكدت يوهانا تيسكي؛ الرئيسة للدراسة في مختبر كارنيجي؛ أن كثافة TOI-561 b المنخفضة تتعارض مع الصورة التقليدية لكوكب أرضي نمطي؛ خاصة مع نجم يتجاوز عمره ضعفي عمر الشمس ويحتوي على حديد قليل. يقع النظام داخل القرص السميك لمجرتنا درب التبانة؛ مما يشير إلى تشكل الكوكب في وسط كيميائي مختلف عن نظامنا الشمسي، وقد يعكس مراحل تكوّن الكون الأولى. وفقًا لتيم ليتشنبرج؛ توجد توازن ديناميكي بين محيط بركاني داخلي يطلق غازات تغذي الغلاف؛ ثم يعيد امتصاصها، فتصبح TOI-561 b تشبه كرة من الحمم السائلة المشبعة بمركبات غير مألوفة على الأرض. تعمق هذه الدورة الحرارية الدائمة من خصائص الغلاف الجوي الفريدة؛ وتُثري فهمنا لتطور الكواكب الصخرية في بيئات نائية.
لتوضيح الفروقات الرئيسية مع الأرض؛ يُظهر الجدول التالي الخصائص البارزة:

يُمثل هذا الاكتشاف انطلاقًا لبرنامج مراقبة مكثف بتلسكوب جيمس ويب؛ حيث يتابع الباحثون تحليل البيانات لرسم خرائط حرارية دقيقة وتحديد تركيب الغلاف بدقة أعلى.