كوكب خارج المجموعة الشمسية له ذيل يشبه المذنب Gliese 436b

الصورة عبر مارك جارليك / جامعة وارويك

يهتم علماء الفلك بشدة بالعثور على الكواكب الخارجية - الكواكب البعيدة التي تدور حول النجوم بجانب شمسنا - التي لها محيطات. هذا لأن الحياة كما نعرفها على الأرض تحتاج إلى الماء. اليوم (24 يونيو 2015) ، أعلن فريق دولي من العلماء اكتشافهم لكوكب خارج المجموعة الشمسية بحجم نبتون تتبعه سحابة هائلة من الهيدروجين. يقولون إن هذا الذيل الشبيه بالمذنب من كوكب خارج المجموعة الشمسية يساعد في تفسير كيفية تشكل الأرض الفائقة الحارة والصخرية وقد يقترح أيضًا طريقة للكشف عن المحيطات خارج المجموعة الشمسية. والأكثر من ذلك ، كما يقولون ، يمكنهم استخدام الاكتشاف للحصول على صورة لمستقبل الغلاف الجوي للأرض ، بعد أربعة مليارات سنة من الآن. همتم نشر الدراسةفي مجلة الطبيعة.

شارك ديفيد سينغ من قسم الفيزياء وعلم الفلك بجامعة إكستر في تأليف الدراسة. هو قال:

شوهد تسرب الغاز في الماضي بالنسبة للكواكب الخارجية العملاقة الغازية الأكبر حجمًا ، لذا كان من المفاجئ أن يؤدي النظر إلى كوكب أصغر كثيرًا إلى عرض كبير ومذهل شبيه بالمذنب.

كوكب خارج المجموعة الشمسية معروف لعلماء الفلك GJ436b ، أو Gliese 436b. اكتشفه علماء الفلك في عام 2004 ، ولم يدركوا هذا الكوكب إلا في وقت لاحقالعبور، أو يمر بشكل دوري أمام نجمه كما يُرى من الأرض. كانت عمليات العبور هذه هي التي مكنت علماء الفلك من اكتشاف أن الغلاف الجوي لغليسي 436 ب يترك وراءه أثرًا هائلاً من الهيدروجين.

النجم قزم أحمر (Gliese 436) ، على بعد 33 سنة ضوئية ، ونحو نصف قطر شمسنا. يتحرك الكوكب بحجم نبتون في مدار حول هذا النجم في ثلاثة أيام فقط. إنه أقرب إلى نجمه بحوالي 33 مرة من الأرض لشمسنا. وبالتالي فإن حرارة النجم هي الغلاف الجوي للكوكب لدرجة أن الغلاف الجوي يتمدد ويهرب من جاذبية الكوكب. بعبارة أخرى ، يفقد الكوكب غلافه الجوي في الفضاء. إذا كان النجم أكبر وكان يشع الضوء بقوة أكبر ، فقد يؤدي ذلك إلى إبعاد الغلاف الجوي للكوكب تمامًا. لكن هذا النجم أخف أربع مرات من شمسنا. وبالتالي ، فإنه يتيح للغلاف الجوي المتخثر للكوكب تكوين سحابة عملاقة تحيط بالكوكب وتتبعه ، مثل المذنب إلى حد كبير.

قال ديفيد إرينريتش ، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة جنيف والمؤلف الرئيسي للورقة:



هذه السحابة مذهلة للغاية. يبدو الأمر كما لو أنه بعد حمل الغلاف الجوي للكوكب في درجة حرارة عالية ، مما تسبب في تبخر الهيدروجين ، كان إشعاع النجم أضعف من أن يزيل السحب التي تراكمت حول الكوكب.

يظهر انطباع فني عن كوكب خارجي دافئ بحجم نبتون GJ 436b في بداية عبوره عبر سطح نجمه الأم ، وهو قزم أحمر نصف قطره من الشمس. الكوكب أقرب بمقدار 33 مرة من نجمه الأم من الأرض للشمس ، مما يؤدي إلى تسخين الغلاف الجوي إلى النقطة التي يتسع فيها والهروب من جاذبية الكوكب. ومع ذلك ، فإن النجم خافت بمقدار 40 مرة من الشمس ، مما يسمح للغلاف الجوي المتبخر بتكوين سحابة عملاقة تحيط بالكوكب وتتبعه ، مثل المذنب إلى حد كبير. المصدر: D.Ehrenreich / V. Bourrier (Université de Genève) / A. Gracia Berná (Universität Bern)

مفهوم الفنان عن كوكب خارجي دافئ بحجم نبتون GJ 436b في بداية عبوره عبر سطح نجمه الأم. الصورة عن طريق D.Ehrenreich / V. Bourrier (Université de Genève) / A. Gracia Berná (Universität Bern)

استخدم علماء الفلك تلسكوب هابل الفضائي لاكتشاف ظل هذه السحابة الهيدروجينية عندما مرت أمام النجم. لا يمكن أن تكون هذه الملاحظة قد تم إجراؤها من الأرض ، لأن غلافنا الجوي يحجب معظم الضوء فوق البنفسجي. احتاج علماء الفلك إلى تلسكوب فضائي مزود بقدرة هابل على الأشعة فوق البنفسجية لعرض السحابة. أوضح إهرنريتش:

لن تكون قادرًا على رؤيته بأطوال موجية مرئية. ولكن عندما تقوم بتحويل عين هابل فوق البنفسجية على النظام ، فهذا تحول حقيقي - الكوكب يتحول إلى شيء بشع.

قال فنسنت بورييه ، مؤلف مشارك آخر في الدراسة ، إن هذا النوع من المراقبة واعد جدًا في البحث عن الكواكب الصالحة للحياة منذ ...

... الهيدروجين من مياه المحيط الذي يتبخر على كواكب أرضية أكثر سخونة قليلاً من الأرض يمكن اكتشافه.

قد تفسر هذه الظاهرة اختفاء الهيدروجين من الغلاف الجوي للأرض. بعد كل شيء ، الهيدروجين والهيليوم هما أكثر العناصر شيوعًا في الكون. عندما تشكلت الأرض ، قبل 4 مليارات سنة ، لا بد أن عالمنا كان يحتوي على الكثير من الهيدروجين ، ولكن الآن ذهب الهيدروجين في الغالب.

أخيرًا ، كما يقول علماء الفلك ، قد تساعدنا ملاحظات مثل هذه في تصور المستقبل البعيد لكوكبنا ، عندما تنتفخ شمسنا ، في غضون 3 أو 4 مليارات سنة ، لتصبح عملاقًا أحمر. يفترض علماء الفيزياء الفلكية الآن أن كوكبنا سيتحول إلى مذنب عملاق ، وبالتالي يشبه مذنبًا ، مثل GJ436b.

الهيكل الداخلي المحتمل لـ Gliese 436b ، عبر ويكيبيديا

الهيكل الداخلي المحتمل لـ Gliese 436b ،عبر ويكيبيديا

الخلاصة: كوكب خارج المجموعة الشمسية Gliese 436b بحجم نبتون يتتبعه سحابة هيدروجين هائلة تشبه المذنب.