2.8 C
بروكسل
الاثنين فبراير 6، 2023

جزيء لم يسبق رؤيته: ويب يكشف عن الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية "زحل ساخن"

إخلاء المسؤولية: المعلومات والآراء الواردة في المقالات هي تلك التي تنص عليها وهي مسؤوليتهم الخاصة. النشر في The European Times لا يعني الموافقة تلقائيًا على وجهة النظر ، ولكن الحق في التعبير عنها.

يصور هذا الرسم التوضيحي كوكب خارج المجموعة الشمسية WASP-39 b ونجمه. الائتمان: ميليسا فايس / مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان

تكشف ملاحظات التلسكوب الفضائي الجديد لـ WASP-39 b عن جزيء لم يسبق له مثيل في الغلاف الجوي للكوكب - ثاني أكسيد الكبريت - من بين تفاصيل أخرى.

تم تدريب مجموعة أدوات التلسكوب عالية الحساسية على الغلاف الجوي لـ WASP-39 b ، وهو "حار

سايتورن
زحل هو سادس كوكب من حيث البعد عن الشمس ولديه ثاني أكبر كتلة في النظام الشمسي. لها كثافة أقل بكثير من الأرض ولكن حجمها أكبر بكثير. يأتي اسم زحل من إله الثروة والزراعة الروماني.

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip”، “format”: ”html”}] ”> Saturn” يقع على بعد حوالي 700 سنة ضوئية. زحل حار هو كوكب خارج المجموعة الشمسية وهو ما يقرب من كتلة زحل ويدور بالقرب من نجم بحيث تكون درجات حرارة سطحه-الغلاف الجوي عالية. على الرغم من أن Webb والتلسكوبات الفضائية الأخرى ، بما في ذلك Hubble و Spitzer ، قد كشفت سابقًا عن مكونات معزولة للغلاف الجوي لهذا الكوكب ، فإن القراءات الجديدة توفر قائمة كاملة من الذرات والجزيئات وحتى علامات الكيمياء النشطة والسحب.

تقول مرسيدس لوبيز موراليس ، عالمة الفلك في مركز الفيزياء الفلكية: "إن وضوح الإشارات من عدد من الجزيئات المختلفة في البيانات رائع". هارفارد وسميثسونيان وأحد العلماء الذين ساهموا في النتائج الجديدة.

تضيف لوبيز موراليس: "لقد توقعنا أننا سنرى العديد من هذه الإشارات ، ولكن عندما رأيت البيانات لأول مرة ، شعرت بالرهبة".

تعطي أحدث البيانات أيضًا تلميحًا لكيفية ظهور هذه الغيوم في الكواكب الخارجية عن قرب: مفككة بدلاً من غطاء واحد موحد فوق الكوكب.

النتائج تبشر بالخير بالنسبة لقدرة Webb على إجراء مجموعة واسعة من التحقيقات على الكواكب الخارجية - الكواكب حول النجوم الأخرى - يأمل العلماء. يتضمن ذلك فحص الغلاف الجوي للكواكب الصخرية الأصغر مثل تلك الموجودة في نظام TRAPPIST-1.

”لاحظنا

كوكب خارج المجموعة الشمسية
كوكب خارج المجموعة الشمسية (أو كوكب خارج المجموعة الشمسية) هو كوكب يقع خارج نظامنا الشمسي ، يدور حول نجم غير الشمس. حدث أول اكتشاف علمي مشتبه به لكوكب خارج المجموعة الشمسية في عام 1988 ، وكان أول تأكيد للاكتشاف في عام 1992.

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip“، “format”: ”html”}] ”> كوكب خارجي مع أدوات متعددة توفر معًا مجموعة واسعة من طيف الأشعة تحت الحمراء و قالت ناتالي باتالها ، عالمة الفلك في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، التي ساهمت في البحث الجديد وساعدت في تنسيقه ، "إن مجموعة من البصمات الكيميائية التي يتعذر الوصول إليها حتى ويب". "مثل هذه البيانات تغير قواعد اللعبة."

تكشف ملاحظات التلسكوب الفضائي Webb لـ WASP-39 b عن ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف هذا في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. الائتمان: ميليسا فايس / مركز الفيزياء الفلكية | هارفارد وسميثسونيان

تم تفصيل مجموعة الاكتشافات في مجموعة من خمسة أوراق علمية مقدمة جديدة ، متوفرة على خادم ما قبل الطباعة arXiv. من بين الاكتشافات غير المسبوقة الاكتشاف الأول في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية لثاني أكسيد الكبريت ، وهو جزيء ناتج عن تفاعلات كيميائية ناتجة عن ضوء عالي الطاقة من النجم الأم للكوكب. على الأرض ، يتم إنشاء طبقة الأوزون الواقية في الغلاف الجوي العلوي بطريقة مماثلة.

تقول ديانا باول ،

وكالة ناسا
تأسست الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (NASA) في عام 1958 ، وهي وكالة مستقلة تابعة للحكومة الفيدرالية للولايات المتحدة خلفت اللجنة الاستشارية الوطنية للملاحة الجوية (NACA). وهي مسؤولة عن برنامج الفضاء المدني ، وكذلك أبحاث الطيران والفضاء. رؤيتها هي "اكتشاف وتوسيع المعرفة لصالح البشرية". قيمها الأساسية هي "السلامة والنزاهة والعمل الجماعي والتميز والشمول".

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip“، “format”: ”html”}] ”> زميل ناسا هابل ، عالم فلك في مركز الفيزياء الفلكية وعضو أساسي في الفريق الذي قام باكتشاف ثاني أكسيد الكبريت. "يتشكل مناخ الأرض أيضًا من خلال الكيمياء الضوئية ، لذا فإن كوكبنا لديه قواسم مشتركة مع" زحل ساخن "أكثر مما كنا نعرفه سابقًا!"

قام جيا آدمز ، طالب دراسات عليا في جامعة هارفارد وباحث في مركز الفيزياء الفلكية ، بتحليل البيانات التي أكدت إشارة ثاني أكسيد الكبريت.

يقول آدامز: "بصفتك باحثًا مهنيًا مبكرًا في مجال الغلاف الجوي للكواكب الخارجية ، من المثير جدًا أن تكون جزءًا من اكتشاف مثل هذا". "شعرت عملية تحليل هذه البيانات بالسحر. لقد رأينا تلميحات عن هذه الميزة في البيانات المبكرة ، ولكن هذه الأداة عالية الدقة كشفت عن توقيع SO2 بوضوح وساعدتنا في حل اللغز ".

تم الكشف عن تكوين الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية العملاق الغازي الساخن WASP-39 b بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي جيمس ويب التابع لناسا. يُظهر هذا الرسم أربعة أطياف إرسال من ثلاثة من أدوات Webb تعمل في أربعة أوضاع للأجهزة. في أعلى اليسار ، تُظهر البيانات المأخوذة من NIRISS بصمات أصابع البوتاسيوم (K) والماء (H2O) وأول أكسيد الكربون (CO). في أعلى اليمين ، تُظهر البيانات الواردة من NIRCam توقيعًا مائيًا بارزًا. في أسفل اليسار ، تشير البيانات من NIRSpec إلى الماء وثاني أكسيد الكبريت (SO2) وثاني أكسيد الكربون (CO2) وأول أكسيد الكربون (CO). في أسفل اليمين ، تكشف بيانات NIRSpec الإضافية عن كل هذه الجزيئات بالإضافة إلى الصوديوم (Na). الائتمان: ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، وكالة الفضاء الكندية ، جوزيف أولمستيد (STScI)

عند درجة حرارة تقدر بـ 1,600 درجة

فهرنهايت
مقياس فهرنهايت هو مقياس درجة حرارة ، سُمي على اسم الفيزيائي الألماني دانيال غابرييل فهرنهايت ، واستناداً إلى مقياس اقترحه عام 1724. في مقياس درجة حرارة فهرنهايت ، تبلغ درجة تجمد الماء 32 درجة فهرنهايت ويغلي الماء عند 212 درجة فهرنهايت ، أ الفصل 180 درجة فهرنهايت ، كما هو محدد عند مستوى سطح البحر والضغط الجوي القياسي. 

"data-gt-translate-attributes =" [{"attribute": "data-cmtooltip"، "format": "html"}] "> فهرنهايت وغلاف جوي مصنوع في الغالب من الهيدروجين ، لا يُعتقد أن WASP-39 b تكون صالحة للسكن. تمت مقارنة كوكب خارج المجموعة الشمسية بكل من زحل و

كوكب المشتري
كوكب المشتري هو أكبر كوكب في المجموعة الشمسية وخامس كوكب من الشمس. إنه عملاق غازي كتلته أكبر من كل الكواكب الأخرى مجتمعة. يأتي اسمها من الإله الروماني جوبيتر.

”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip”، “format”: ”html”}] ”> كوكب المشتري ، بكتلة مماثلة لزحل ، ولكن حجم إجمالي بحجم كوكب المشتري . لكن العمل الجديد يشير إلى الطريق لإيجاد دليل على وجود حياة محتملة على كوكب صالح للسكن.

كما أن قرب الكوكب من نجمه المضيف - أقرب بثماني مرات من عطارد من شمسنا - يجعله أيضًا مختبرًا لدراسة تأثيرات الإشعاع الصادر عن النجوم المضيفة على الكواكب الخارجية. يجب أن تؤدي المعرفة الأفضل بالاتصال بين النجم والكوكب إلى فهم أعمق لكيفية إنشاء هذه العمليات لتنوع الكواكب التي تمت ملاحظتها في المجرة.

تشمل المكونات الأخرى للغلاف الجوي التي اكتشفها Webb الصوديوم والبوتاسيوم وبخار الماء ، مما يؤكد ملاحظات التلسكوب الفضائية والأرضية السابقة بالإضافة إلى العثور على ميزات مائية إضافية ، بأطوال موجية أطول ، لم يتم رؤيتها من قبل.

رأى Webb أيضًا ثاني أكسيد الكربون بدقة أعلى ، مما يوفر ضعف البيانات التي تم الإبلاغ عنها من ملاحظاته السابقة. في غضون ذلك ، تم الكشف عن أول أكسيد الكربون ، لكن الإشارات الواضحة لكل من الميثان وكبريتيد الهيدروجين كانت غائبة عن البيانات. في حالة وجودها ، تحدث هذه الجزيئات عند مستويات منخفضة جدًا ، وهو اكتشاف مهم للعلماء الذين يقومون بجرد كيمياء الكواكب الخارجية من أجل فهم أفضل لتكوين هذه العوالم البعيدة وتطورها.

كان التقاط مثل هذا الطيف الواسع من الغلاف الجوي لـ WASP-39 b بمثابة جولة علمية قوية ، حيث قام فريق دولي بترقيم المئات من البيانات التي تم تحليلها بشكل مستقل من أربعة أوضاع من أدوات Webb التي تمت معايرتها بدقة. ثم أجروا مقارنات تفصيلية بين النتائج التي توصلوا إليها ، مما أسفر عن نتائج أكثر دقة من الناحية العلمية.

يرى ويب الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء ، على الطرف الأحمر من طيف الضوء بما يتجاوز ما يمكن للعين البشرية رؤيته ؛ يسمح للتلسكوب بالتقاط البصمات الكيميائية التي لا يمكن اكتشافها في الضوء المرئي.

كل جهاز من الأدوات الثلاثة يحتوي حتى على نسخة من "IR" للأشعة تحت الحمراء باسمها: NIRSpec و NIRCam و NIRISS.

لرؤية الضوء من WASP-39 b ، تتبع Webb الكوكب أثناء مروره أمام نجمه ، مما يسمح لبعض ضوء النجم بالترشيح عبر الغلاف الجوي للكوكب. تمتص أنواع مختلفة من المواد الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي ألوانًا مختلفة من طيف ضوء النجوم ، لذا فإن الألوان المفقودة تخبر علماء الفلك عن الجزيئات الموجودة.

من خلال تحليل الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية بدقة ، كان أداء أدوات Webb يتجاوز توقعات العلماء - وتعد بمرحلة جديدة من الاستكشاف بين مجموعة واسعة من الكواكب الخارجية في المجرة.

يقول لوبيز موراليس ، "إنني أتطلع إلى رؤية ما نجده في الأغلفة الجوية للكواكب الأرضية الصغيرة."

لمزيد من المعلومات حول هذا الموضوع ، انظر يكشف ويب التابع لناسا عن كوكب خارج المجموعة الشمسية بخلاف أي كوكب موجود في نظامنا الشمسي.

المرجع: "دليل مباشر على الكيمياء الضوئية في جو كوكب خارج المجموعة الشمسية" بقلم شانغ-مين تساي ، وإلسبيث كيه إتش لي ، وديانا باول ، وبيتر جاو ، وشي زانج ، وجوليان موسى ، وإريك هيبرارد ، وأوليفيا فينو ، وفيفيان بارمنتييه ، وشون جوردان ، ورينو هو ، ومونازا K. Alam، Lili Alderson، Natalie M. Batalha، Jacob L.Bean، Björn Benneke، Carver J. Bierson، Ryan P. Brady، Ludmila Carone، Aarynn L. Carter، Katy L. Chubb، Julie Inglis، Jérémy Leconte، Mercedes لوبيز موراليس ، ياميلا ميغيل ، كاران مولافيرديخاني ، ظفر روستامكولوف ، ديفيد ك. Fortney، Kevin France، Jayesh M Goyal، David Grant، James Kirk، Laura Kreidberg، Amy Louca، Sarah E. Moran، Sagnick Mukherjee، Evert Nasedkin، Kazumasa Ohno، Benjamin V.Rackham، Seth Redfield، Jake Taylor، Pascal Tremblin، Channon فيشر ، نيكول إل والاك ، لويس ويلبانكس ، أليسون يونغبلود ، إيفا ماريا أرير ، ناتاشا إي باتالها ، باتريك بير ، زاكوري ك.بيرتا-طومسون ، جاسمينا بليتشيك ، إس إل كاسويل ، إيان جي إم كروسفيلد ، نيكولاس كروزيت ، باتريسيو إي كوبيلوس ، لين ديسين ، جان ميشيل ديزيرت ، أدينا دي فينستين ، نيل بي جيبسون ، جوزيف هارينجتون ، كيفن هينج ، توماس هينينج ، إليزا م. كيمبتون ، وجيسيكا كريك ، وبيير أوليفييه لاجاج ، ومونيكا ليندل ، ومايكل لاين ، وجوشوا دي لورينجر ، وميجان مانسفيلد ، ونيجيه ماين ، وتوماس ميكال إيفانز ، وإنريك بال ، وإيفريت شلاوين ، وأوليفر شورتتل ، وبيتر جي ويتلي ، وسيرجي إن يورتشينكو ، 18 تشرين الثاني (نوفمبر) 2022 ، الفيزياء الفلكية> الفيزياء الفلكية للأرض والكواكب.
أرخايف: 2211.10490

- الإعلانات -

المزيد من المؤلف

- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات -
- الإعلانات - بقعة_صورة

يجب أن يقرأ

أحدث المقالات