يكتشفون كوكبًا مصنوعًا من البخار: أحد أغرب الكواكب حتى الآن

يوجد كوكب يبعد عن الأرض 100 سنة ضوئية، ويتميز بغلاف جوي يتكون في الغالب من بخار الماء. هذه الخصوصية تجعل الأمر مثيرًا للاهتمام للغاية، لأنه على الرغم من أن النظريات قد تم اقتراحها حول وجود هذا النوع من الكواكب وتم إجراء ملاحظات على أخرى تتكون أسطحها من الماء بنسبة 90٪، إلا أنه لم يتم تأكيد أي منها حتى الآن. هذا الكوكب المسمى GJ 9827 d، يبلغ حجمه ضعف حجم الأرض وثلاثة أضعاف كتلتها.

وفي هذا المقال سنخبرك بكل الأسرار التي تم اكتشافها حول كوكب مصنوع من بخار الماء.

اكتشاف كوكب مكون من بخار الماء

وفي عام 2017، كشف تلسكوب كيبلر الفضائي عن نتائج مهمة. وعلى الرغم من اكتشاف آثار بخار الماء في ذلك الوقت، إلا أن الاكتشاف غير المتوقع كان أن الغلاف الجوي للكوكب بأكمله تقريبًا يتكون من هذه المادة. أصبح هذا الاكتشاف ممكنًا بفضل التحليل الطيفي للإرسال، وهي تقنية تقيم كمية ضوء النجوم التي يمتصها الغلاف الجوي للكوكب.

في هذه الحالة، وجاء الضوء من النجم GJ 9827، مما سمح للباحثين بإعادة بناء تكوين الغلاف الجوي للكوكب. وقال إيشان راؤول، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة التي استكشفت بشكل أكبر تكوين الكوكب: "إنها المرة الأولى التي نرى فيها شيئًا كهذا". تم نشر الدراسة الكاملة في مجلة The Astrophysical Journal Letters. إلا أن خصائص هذا الغلاف الجوي تجعله غير متوافق مع الحياة كما نفهمها، إذ تبلغ درجات الحرارة الجوية المقدرة له حوالي 340 درجة مئوية، مصحوبة بضغط هائل.

وتعزى هذه الظروف القاسية إلى قرب الكوكب من نجمه، الذي يقع على بعد 8,4 مليون كيلومتر فقط، مما يسمح له بإكمال مداره في ستة أيام فقط. لوضعها في السياق، تقع الأرض على بعد 150 مليون كيلومتر من الشمس. ويظل من الضروري مواصلة استكشاف الحياة على الكواكب الأكثر شبهاً بالأرض.

وقالت كارولين بيوليت-غريب، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "حتى الآن، تتكون جميع الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية تقريبًا من العناصر الأخف وزنًا (الهيدروجين والهيليوم)، على غرار العملاقين الغازيين كوكب المشتري وزحل الموجودين في نظامنا الشمسي". وخلص إلى أن "GJ 9827 d هو الكوكب الأول الذي حددنا له غلافًا جويًا غنيًا بالجزيئات الثقيلة". من المهم أن نلاحظ أن الكوكب الخارجي يشير إلى كوكب يقع خارج نظامنا الشمسي. وبدلا من ذلك، جاء هذا الاكتشاف بينما كان الباحثون يبحثون عن كواكب غنية بالمياه.

"كانت اللحظة سريالية حقًا. لقد انصب اهتمامنا على البحث عن عوالم تحتوي على الماء، حيث تم افتراض وجودها المحتمل. إذا كان هذا الاكتشاف أصيل حقًا، فهو يثير تفكيرًا عميقًا حول الظواهر الأخرى التي قد توجد خارج نطاق فهمنا الحالي. وفي هذه المرحلة من مسيرتي المهنية، فإن حصولي على فرصة تحليل البيانات من التلسكوب الأكثر تقدمًا على الإطلاق هو بمثابة شهادة على أن الوقت المثالي قد حان للناس لمتابعة علم الفلك.

تكوين الكواكب الغازية الأخرى

لقد اعتدنا على الحديث عن الكواكب الغازية الموجودة في نظامنا الشمسي. وهذه الكواكب الغازية هي أجرام سماوية تتكون أساسًا من الغازات، على عكس الكواكب الصخرية التي لها أسطح صلبة. أفضل الأمثلة المعروفة في نظامنا الشمسي هي كوكب المشتري وزحل وأورانوس ونبتون. ولها تركيبات وخصائص تجعلها فريدة من نوعها، لكن الغازات التي تتكون منها ليست مثل ما اكتشفه تلسكوب جيمس ويب والكوكب المكون من بخار الماء.

دعونا نرى ما هو التركيب الغازي الرئيسي لهذه الكواكب في نظامنا الشمسي حتى نقدر أهمية اكتشاف هذا الكوكب المكون من بخار الماء.

التكوين الرئيسي لعمالقة الغاز

وتتكون الكواكب الغازية في معظمها من الهيدروجين والهيليوم، وهما أخف العناصر وأكثرها وفرة في الكون. كوكب المشتري وزحل، أكبر عملاقين في النظام الشمسي، لهما تركيبة مشابهة جدًا لتركيبة الشمس، مع 90% هيدروجين وحوالي 10% هيليوم.

وتتكون هذه الغازات في جو مشابه لما يحدث على كوكبنا. ومع ذلك، فهي لا تحتوي على نفس الطبقات لأنها لا تتكون من كتل صلبة. دعونا نرى ما هي الهياكل والطبقات الجوية للكواكب الغازية في النظام الشمسي:

• الجو الخارجي: يتكون الجزء الخارجي من الكواكب الغازية بشكل رئيسي من الهيدروجين والهيليوم في الحالة الغازية. واعتمادًا على الكوكب، يمكن العثور على آثار لعناصر أخرى مثل الميثان والأمونيا وبخار الماء.
• الطبقات الداخلية: ومع تعمقه، يزداد الضغط ودرجة الحرارة بشكل ملحوظ. وفي حالة كوكب المشتري وزحل، تتسبب هذه الظروف القاسية في تحول الهيدروجين إلى حالة معدنية سائلة، مما يسمح بتوصيل الكهرباء وتوليد مجال مغناطيسي قوي للغاية.
• جوهر: وعلى الرغم من تسميتها بالغازية، إلا أن معظم هذه الكواكب لها نواة صلبة أو شبه صلبة مكونة من عناصر أثقل، مثل السيليكات والمعادن الممزوجة بالجليد. قد يكون هذا اللب محاطًا بطبقة من الهيدروجين المعدني السائل.

على عكس كوكب المشتري وزحل، يتكون أورانوس ونبتون في المقام الأول من الجليد. ولهذا السبب، تُعرف باسم "عمالقة الجليد" لأنه على الرغم من احتوائها أيضًا على الهيدروجين والهيليوم في غلافها الجوي، إلا أنها تحتوي على نسبة أعلى من العناصر الأثقل مثل الماء والأمونيا والميثان. وهذا يمنحهم لونًا مزرقًا وتركيبة أكثر كثافة من كوكب المشتري وزحل.

وأخيرًا، تتمتع هذه الكواكب ببعض الخصائص الفريدة بسبب تركيبتها والتي لا توجد في بقية الكواكب الصخرية. دعونا نرى ما هي تلك الميزات الفريدة:

• الغيوم والعواصف: تشتهر الكواكب الغازية بأنظمة العواصف ومجموعات السحب. على سبيل المثال، البقعة الحمراء العظيمة لكوكب المشتري هي عاصفة عملاقة كانت موجودة منذ قرون.
• الخواتم والأقمار: يشتهر زحل بنظامه الحلقي المذهل الذي يتكون من جزيئات الجليد والغبار. ومع ذلك، فإن جميع الكواكب الغازية لها حلقات، على الرغم من أنها أكثر خفوتًا في كوكب المشتري وأورانوس ونبتون.

آمل أن تتمكنوا من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن اكتشاف كوكب يتكون من بخار الماء وما هي الاختلافات التي قد تكون بينه وبين عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي.