غلاف جوي نادر.. يحيط بكوكب صخري خارج النظام الشمسي 2025

TOI-561 b يبرز كواحد من أكثر الكواكب الصخرية إثارة في أعماق الفضاء، بعد أن أظهرت أبحاث حديثة وجود غلاف جوي متراكم يحيط به، مما يفسر كتلته الخفيفة بشكل غير متوقع تمامًا. نشرت هذه الملاحظات في مجلة The Astrophysical Journal Letters، وتكشف أن هذا الغلاف يغطي سطحًا من الحمم البركانية السائلة؛ وهو تطور يناقض الاعتقاد الشائع بأن الكواكب الصغيرة القريبة جدًا من نجومها تخسر أجواءها بسرعة مذهلة، فتفتح هذه النتائج أبوابًا جديدة لاستكشاف كيفية بقاء الغلاف في ظروف حارة للغاية.

كيف يميز TOI-561 b نفسه بين الكواكب الدوارة السريعة؟

يُصنف TOI-561 b ضمن مجموعة قليلة العدد من الكواكب التي تتمتع بدوران سريع بشكل لافت؛ إذ يصل حجمه إلى 1.4 مرة حجم كوكب الأرض، وينتهي من دورانه حول نجمه في غضون أقل من 11 ساعة فقط. يحوم هذا الكوكب حول نجم أقل حجمًا وبرودة من الشمس؛ لكنه يقترب منه مسافة أقل من مليون ميل، أي أضيق بنسبة 40 مرة مقارنة بمسار عطارد. يخلق هذا الاقتراب الشديد ربطًا جاذبيًا مستمرًا؛ يثبت الجانب النهاري موجهًا دائمًا نحو النجم، مما يدفع درجات الحرارة هناك إلى حدود تذيب الصخور بكل يسر. في مثل هذه الظروف الشديدة، تتيح دراسة TOI-561 b فرصًا لفهم كيف يقاوم الغلاف الجوي؛ حيث يساهم في توزيع الحرارة بفعالية تخفف من الضغط على السطح إلى درجة معينة، ويعزز إدراكنا لتطور الكواكب في أنظمة مشابهة.

دور تلسكوب جيمس ويب في استكشاف غلاف TOI-561 b

لجأ الباحثون إلى أداة التقاط الإشعة تحت الحمراء في تلسكوب جيمس ويب للكشف عن الإشعاع المنبعث من TOI-561 b؛ مما سمح بقياس دقيق لدرجات الحرارة على الجانب المواجه للنجم. أوضحت التحاليل أن الحرارة تبقى دون 1800 درجة مئوية؛ وهي أقل بكثير مما يُرجح لكوكب صخري يفتقر إلى الغازات. يُفسر هذا الاختلاف بفضل نقل حراري فعال ضمن الغلاف؛ الذي يتكون من غازات تمتص الإشعاع النجمي قبل أن يتسرب إلى الفراغ، فتخفض من الإشعاع الملحوظ للمراقبين. كذلك، اقترحت أنجالي بيت من جامعة برمنغهام أن سحبًا من السيليكات تعكس أشعة النجم؛ مما يوفر تبريدًا إضافيًا للسطح. لتعزيز الدقة، اعتمد الفريق تقنية قياس انخفاض سطوع النظام أثناء عبور الكوكب خلف النجم؛ مستوحاة من مراجعات سابقة على أنظمة كـTRAPPIST-1، لتحليل كثافة الغلاف بدقة أكبر.
لتوضيح الخطوات الرئيسية في هذا الاستكشاف، إليك العناصر الجوهرية:

• متابعة النظام لأكثر من 37 ساعة دون انقطاع لتسجيل أربع دورات كاملة لـTOI-561 b.
• قياس الإشعاع تحت الحمراء لتحديد مستويات الحرارة على الوجه النهاري بدقة عالية.
• فحص فرضية الغلاف من خلال تحليل تغيرات السطوع أثناء العبور خلف النجم.
• مقارنة النتائج بنماذج كواكب صخرية أخرى لتفسير الكثافة المنخفضة غير المتوقعة.
• تقييم دور الغازات والسحب في نقل الحرارة بين الوجهين النهاري والليلي للكوكب.

كيف يؤثر تركيب غلاف TOI-561 b على تطوره؟

أشارت يوهانا تيسكي، قائدة الدراسة في مختبر كارنيجي، إلى أن كثافة TOI-561 b المنخفضة تتعارض مع النموذج التقليدي لكوكب أرضي عادي؛ خاصة مع نجم يتجاوز عمره الضعفين لعمر الشمس ويحمل كميات أقل من الحديد. يقع هذا النظام داخل الطبقة السميكة لمجرتنا درب التبانة؛ مما يوحي بتكون الكوكب في بيئة كيميائية تختلف عن نظامنا الشمسي، وقد تعكس مراحل مبكرة من تاريخ الكون. وفقًا لتيم ليتشنبرج، يوجد توازن ديناميكي بين محيط بركاني داخلي يطلق غازات تغذي الغلاف؛ ثم يعيدها إلى الداخل، فتحول TOI-561 b إلى كرة من الحمم السائلة المشبعة بمواد غير مألوفة على سطح الأرض. يعمق هذا الدورة الحرارية الدائمة من خصائص الغلاف الفريدة؛ ويثري معرفتنا بكيفية نمو الكواكب الصخرية في أماكن بعيدة.
لإبراز الاختلافات الرئيسية مع الأرض، يعرض الجدول التالي السمات البارزة:

يمهد هذا الكشف لبرنامج مراقبة موسع باستخدام تلسكوب جيمس ويب؛ حيث يواصل الفريق تحليل البيانات لرسم خرائط حرارية مفصلة وتحديد مكونات الغلاف بدقة أعلى.