لقد حقق علم الفيزياء الفلكية قفزة كبيرة مع الصورة المباشرة الأولى لـ كوكب خارجي خفيف تم الحصول عليها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). يسلط هذا الاكتشاف الضوء على في الكشف عن TWA 7b، وهو عالم غازي كتلته قريبة من كتلة زحل ويصبح الأقل كتلة عند رصده بالتصوير المباشر.
حتى الآن، تم اكتشاف الكواكب الخارجية الخفيفة لقد مثل تحديًا تقنيًا من الدرجة الأولىاعتمدت الطرق التقليدية على الأدلة غير المباشرة، ولكن هذه المرة، بفضل التكنولوجيا المتقدمة التي يمتلكها تلسكوب جيمس ويب الفضائي وجهاز رسمه التاجي، لقد تم رصد TWA 7b دون الاعتماد على هذه الأدلة..
نظام شاب، نافذة على الماضي
يدور هذا الكوكب الخارجي حول النجم TWA 7، نجمٌ شابٌّ يقع على بُعد حوالي 34 سنةً ضوئيةً من الأرض في كوكبة الشجاع. TWA 7 هو نظامٌ نجميٌّ عمره 6,4 مليون سنةٍ فقط، أصغر سنًا للغاية مقارنة بشمسنا التي يبلغ عمرها 4.600 مليار سنة.
يقع الكوكب في منتصف قرص الحطاميتكون من الغبار والصخور، وتبرز منه ثلاث حلقات متحدة المركز. أضيق هذه الحلقات محاط بمنطقتين قليلتي المادة، وفي مركزه، حُدد مصدر الأشعة تحت الحمراء، والذي اتضح أنه الكوكب TWA 7b. كانت الصورة المُلتقطة أساسية لتأكيد وجود الكوكب الخارجي وكتلته.
بفضل اتجاه هذا القرص، تمكن علماء الفلك لقد تمكنوا من دراسة الهياكل الداخلية والتحقق، من خلال عمليات المحاكاة، من كيفية تأثير جاذبية TWA 7b على تشكيل الحلقة الدقيقة والتجويف المتزامن مع موقعه.
كوكب خارجي أخف بعشر مرات من غيره
كتلة TWA 7b تعادل 30% من كتلة كوكب المشتري.، وهو أضخم كوكب في نظامنا الشمسي، ويقترب من كتلة زحل. وهذا هو الحال حتى الآن. بالإضافة إلى ذلك، إنه أخف بعشر مرات من الكواكب الخارجية التي تم تصويرها سابقًا. بواسطة التلسكوبات.
الحصول على صور مباشرة لمثل هذه الكواكب الخفيفة يمثل اختراقا مهم، لأن هذه التقنيات عادةً ما تسمح باكتشاف كواكب غازية عملاقة أكبر بكثير. هذا التقدم التقني...
تم اكتشاف هذا الاكتشاف بقيادة فريق دولي، يضم آن ماري لاجرانج من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي ومرصد باريس-PSL، بالتعاون مع جامعة غرونوبل ألب.
المِقْطَع التاجي، مفتاح الاكتشاف
كيف يمكن رؤية شيء صغير وخافت إلى هذا الحد؟ يُعدّ جهاز الكوروناغراف قطعةً أساسية. إنه جهاز يحجب ضوء النجم الرئيسي، مُحاكيًا ما يحدث أثناء كسوف الشمس، بحيث يُمكن رؤية الأجرام الخافتة القريبة جدًا في محيطها. لولا هذا الابتكار، لكان ضوء النجم TWA 7 قد حال دون تحقيق هذا الاكتشاف.
جهاز MIRI الموجود على جيمس ويب، والمجهز بجهاز رسم الكوروناجراف الذي تم تطويره في فرنسا، وقد أثبتت قدرتها على مراقبة الكواكب الشابة الباردة التي لا تزال تصدر الضوء في الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وهي النافذة التي لم تكن حتى الآن تستخدم إلا نادراً لدراسة هذه العوالم.
خطوة نحو الكواكب الخارجية الأرضية
إن اكتشاف TWA 7b لا يمثل سجلاً فنياً فحسب، بل يُمثل أيضًا نقلة نوعية في مجال البحث العلمي. إن القدرة على تصوير كوكب يشبه زحل تُقرّب علم الفلك من إمكانية التقاط صور لعوالم صغيرة صلبة أقرب إلى كوكبنا.
على الرغم من أن TWA 7b لا يزال عملاقًا غازيًا، إلا أن الخبراء يعترفون بأن لقد اختصرت تكنولوجيا جيمس ويب المسافات فيما يتعلق باكتشاف الكواكب ذات الظروف الأكثر تشابهًا مع الأرض، أي الأرضية أو التي يحتمل أن تكون صالحة للحياة.
يُظهر هذا البحث أن ما كان حتى وقت قريب أمرًا لا يمكن تصوره - رؤية مثل هذا الضوء والكواكب البعيدة في الصور المباشرة - أصبح إمكانية ملموسةلقد أصبح الطريق إلى تحديد خصائص الغلاف الجوي والبحث عن الكواكب الخارجية الصالحة للحياة أكثر سهولة.
يُمثل اكتشاف الكوكب TWA 7b بداية حقبة جديدة في علم فلك الكواكب الخارجية. لم يعد الأمر يقتصر على اكتشاف عوالم جديدة، بل أصبح يشمل دراستها بالتفصيل، بل والحصول مستقبلًا على معلومات حول أغلفتها الجوية وأسطحها. يستعد علم الفلك لاكتشاف كواكب أصغر وأبرد وأصعب منالًا، مما يجعل فكرة العثور على كوكب شبيه بالأرض أمرًا ممكنًا من الناحية التقنية.