وكشفت ملاحظات الكوكب الخارجي البعيد HD149026b، المعروف أيضا باسم "سميرتريوس" (Smertrios)، أن الغلاف الجوي للكوكب غني بما يسميه العلماء بالعناصر الثقيلة، أي شيء آخر بخلاف الهيدروجين والهيليوم.
وفي الغلاف الجوي لـ"سميرتريوس"، اكتشف تلسكوب جيمس ويب تركيزات عالية من الكربون والأكسجين.
وهذه النتائج فاجأت علماء الفلك. ففي الكواكب الغازية العملاقة في نظامنا الشمسي، مثل المشتري وزحل وأورانوس ونبتون، يرى العلماء ارتباطا واضحا بين كتلة الكوكب وكمية العناصر الثقيلة في الغلاف الجوي. وكلما زاد حجم الكوكب، قلّت تركيزات هذه العناصر في غلافه الجوي.
وشرح جاكوب بين، أستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة شيكاغو والمؤلف الرئيسي للورقة البحثية الجديدة: "تُظهر الكواكب العملاقة في نظامنا الشمسي ارتباطا تاما تقريبا بين كل من التركيب الكلي وتكوين الغلاف الجوي والكتلة".
وشهد علماء الفلك تكوينات أكثر تنوعا للغلاف الجوي في الكواكب الخارجية الغازية العملاقة سابقا، لكن تكوين الغلاف الجوي لـ HD149026b خارج المخططات.
وأوضح المؤلف المشارك في الدراسة جوناثان لونين، وهو أستاذ في قال قسم العلوم الفيزيائية بجامعة كورنيل، في البيان، أن "كلتة الكوكب تعادل كتلة زحل، ولكن يبدو أن غلافه الجوي يحتوي على ما يصل إلى 27 ضعف كمية العناصر الثقيلة بالنسبة إلى الهيدروجين والهيليوم اللذين نجدهما في زحل".
وينتمي HD149026b، أو "سميرتريوس" (Smertrios)، إلى فئة الكواكب التي تعرف باسم "المشتري الساخن"، وهو كوكب يشبه المشتري ويدور بالقرب من نجمه الأم.
وفي حالة "سميرتريوس"، هذه المسافة قصيرة جدا لدرجة أن سنة الكوكب لا تدوم سوى ثلاثة أيام أرضية. ونتيجة لهذا القرب من النجم، تصل درجات الحرارة في الغلاف الجوي لـ"سميرتريوس" إلى 2700 درجة فهرنهايت (1425 درجة مئوية)، وهو أعلى بثلاث مرات من درجة حرارة سطح كوكب الزهرة الأكثر سخونة في النظام الشمسي. ومع ذلك، فإن هذا لا يفسر التكوين غير المعتاد للغلاف الجوي للكوكب.
وقال لونين: "يبدو أن كل كوكب عملاق مختلف، وقد بدأنا نرى هذه الاختلافات بفضل تلسكوب جيمس ويب. وفي هذه الورقة، حددنا عدد الجزيئات الموجودة بالنسبة إلى المكون الأساسي للغاز، وهو الهيدروجين، العنصر الأكثر شيوعا في الكون. وهذا يخبرنا كثيرا عن كيفية تشكل هذا الكوكب".
ومن خلال قياس تكوين الغلاف الجوي للكوكب، يمكن للعلماء الحصول على نظرة ثاقبة في كيمياء نجمه الأم والمواد التي تشكل منها منذ ملايين أو مليارات السنين.
ووجدت الدراسة أن القرص الكوكبي الذي أدى إلى ظهور "سميرتريوس" لابد أنه يحتوي على كمية من الكربون أكبر بكثير مقارنة بالأكسجين مقارنة بالقرص الذي ولد نظامنا الشمسي. ويخطط الباحثون لدراسة المزيد من كواكب المشتري الساخنة في العام المقبل، على أمل العثور على "اتجاهات إحصائية" وراء تنوع تركيباتها الكيميائية.
وقال بين: "أصل هذا التنوع هو لغز أساسي في فهمنا لتكوين الكواكب. أملنا هو أن المزيد من الملاحظات الجوية للكواكب خارج المجموعة الشمسية باستخدام تلسكوب جيمس ويب ستحدد هذا التنوع بشكل أفضل وتؤدي إلى قيود على الاتجاهات الأكثر تعقيدا التي قد تكون موجودة. لقد أظهرنا بشكل قاطع أن تركيبات الغلاف الجوي للكواكب خارج المجموعة الشمسية العملاقة لا تتبع نفس الاتجاه الذي هو كذلك واضح في كواكب المجموعة الشمسية".
نُشرت الدراسة في مجلة Nature.
المصدر: سبيس