رصد تلسكوب جيمس ويب ثاني أكسيد الكربون 2 في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية
حصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي على أول شمة لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب في نظام شمسي آخر.
“إنه أمر لا جدال فيه. إنه هناك. إنه بالتأكيد هناك” ، كما يقول عالم الكواكب والمؤلف المشارك في الدراسة بيتر جاو من معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن العاصمة ، “كانت هناك تلميحات لثاني أكسيد الكربون في الملاحظات السابقة ، ولكن لم يتم تأكيدها إلى هذا الحد”.
ويمثل هذا الاكتشاف، الذي قدم إلى arXiv.org في 24 أغسطس، أول نتيجة علمية مفصلة تنشر من التلسكوب الجديد. كما أنه يشير إلى الطريق للعثور على نفس غازات الدفيئة في الأغلفة الجوية للكواكب الأصغر والأكثر صخرية والتي تشبه الأرض.
الكوكب ، الذي يطلق عليه اسم WASP-39b ، ضخم ومنتفخ. إنه أوسع قليلا من كوكب المشتري وضخم مثل زحل. ويدور حول نجمه كل أربعة أيام أرضية، مما يجعله حارا. هذه الميزات تجعله مكانا فظيعا للبحث عن أدلة على وجود حياة خارج كوكب الأرض (SN: 4/19/16). لكن هذا المزيج من الغلاف الجوي المنتفخ والتمريرات المتكررة أمام نجمه يجعل من السهل مراقبته ، وهو كوكب مثالي لوضع التلسكوب الجديد في خطواته.
تم إطلاق James Webb ، أو JWST ، في ديسمبر 2021 وأصدر صوره الأولى في يوليو 2022 (SN: 7/11/22). لمدة ثماني ساعات تقريبا في يوليو ، لاحظ التلسكوب ضوء النجوم الذي ترشح عبر الغلاف الجوي السميك للكوكب أثناء عبور الكوكب بين نجمه و JWST. كما فعلت ، امتصت جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أطوال موجية محددة من ضوء النجوم هذا.
كانت الملاحظات السابقة ل WASP-39b باستخدام تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا قد اكتشفت مجرد نفحة من الامتصاص عند نفس الطول الموجي. لكن ذلك لم يكن كافيا لإقناع علماء الفلك بأن ثاني أكسيد الكربون موجود بالفعل.
“لم أكن لأراهن أكثر من بيرة ، على الأكثر ستة عبوات ، على هذا التلميح المؤقت الغريب لثاني أكسيد الكربون من سبيتزر” ، كما يقول عالم الفلك نيكولاس كوان من جامعة ماكجيل في مونتريال ، الذي لم يشارك في الدراسة الجديدة. من ناحية أخرى ، فإن اكتشاف JWST “صلب الصخور” ، كما يقول. «لن أراهن على بكره لأنني أحبه كثيرا. لكنني أراهن على عطلة لطيفة”.
أظهرت بيانات JWST أيضا قدرا إضافيا من الامتصاص عند أطوال موجية قريبة من تلك التي يمتصها ثاني أكسيد الكربون. “إنه جزيء غامض” ، كما تقول عالمة الفلك ناتالي باتالها من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، التي قادت الفريق وراء الرصد. لدينا العديد من المشتبه بهم الذين نستجوبهم”.
نتوء ثاني أكسيد الكربون
يظهر طيف الضوء الذي تم ترشيحه عبر الغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-39 b أدلة قوية على احتواء ثاني أكسيد الكربون. يظهر النتوء الكبير في منتصف الطيف أن الغلاف الجوي للكوكب يمتص الضوء بأطوال موجية تبلغ حوالي 4.3 ميكرومتر – وهي علامة واضحة على ثاني أكسيد الكربون2. نتوء أصغر (يظهر كثلاث نقاط فوق الخط الأنسب) على يسار ثاني أكسيد الكربون2، حوالي 4 ميكرومتر، يمكن أن يمثل جزيئا غامضا.
طيف الغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-39b
يمكن أن تكشف كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي عن تفاصيل حول كيفية تشكل الكوكب (SN: 5/11/18). إذا تم قصف الكوكب بالكويكبات ، فقد يجلب ذلك المزيد من الكربون ويثري الغلاف الجوي بثاني أكسيد الكربون. إذا أدى الإشعاع الصادر عن النجم إلى تجريد بعض العناصر الأخف وزنا في الغلاف الجوي للكوكب ، فقد يجعله ذلك يبدو أكثر ثراء في ثاني أكسيد الكربون أيضا.
على الرغم من الحاجة إلى تلسكوب قوي مثل JWST لاكتشافه ، قد يكون ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في جميع أنحاء المجرة ، مختبئا على مرأى من الجميع. يقول باتالها: “ثاني أكسيد الكربون هو أحد الجزيئات القليلة الموجودة في الغلاف الجوي لجميع كواكب النظام الشمسي التي لها غلاف جوي”. “إنه جزيء الخط الأمامي الخاص بك.”
في نهاية المطاف، يأمل علماء الفلك في استخدام JWST للعثور على ثاني أكسيد الكربون والجزيئات الأخرى في الأغلفة الجوية للكواكب الصخرية الصغيرة، مثل تلك التي تدور حول النجم TRAPPIST-1 (SN: 12/13/17). قد تكون بعض هذه الكواكب، على مسافات مناسبة من نجمها للحفاظ على الماء السائل، أماكن جيدة للبحث عن علامات الحياة. لم يتضح بعد ما إذا كانت JWST ستكتشف علامات الحياة هذه ، لكنها ستكون قادرة على اكتشاف ثاني أكسيد الكربون.
يقول باتالها: “كان أول ما فكرت به عندما رأيت هذه البيانات هو” واو ، هذا سينجح”.
المصدر / sciencenews/ ترجم بواسطة موقع بالعربي
يجب أنت تكون مسجل الدخول لتضيف تعليقاً.