ملخصات الأبحاث

خمسة أنواع كيميائية حاملة للكربون والنيتروجين في الغلاف الجوي لكوكب عملاق حار

.P. Giacobbe et al

  • Published online:

تُستكشف الأغلفة الجوية للكواكب الغازية العملاقة الواقعة خارج المجموعة الشمسية (أو ما يُعرَف بالمُشترِيات الحارة، التي تدور بالقرب من نجومها الأم، منذ حوالي عقدين من الزمن. وهي تتيح للباحثين دراسة الخواص الكيميائية والفيزيائية للأغلفة الجوية للكواكب في ظروف إشعاع شديد. وقد كشفت عمليات رصد سابقة للمُشترِيات الحارة في أثناء عبورها أمام نجومها المضيفة عن وجود متكرر لبخار الماء، وأول أكسيد الكربون في أغلفتها الجوية، غير أن وجود هذين العنصرين قد دُرِسَ على أساس قياسات محددة للتركيب الشمسي، مع تبَنِّي الافتراض المعتاد بأنَّ التوازن الكيميائي متحقق في هذه الكواكب.

وقد اكتُشَفت جزيئات هاتين المادتين كلتيهما بالإضافة إلى سيانيد الهيدروجين في الغلاف الجوي لكوكب HD 209458b، الذي يُعَد من المُشترِيات الحارة التي خضعت لقدر جيد من الدراسة (وتبلغ درجة حرارته في حالة التوازن الكوكبي حوالي 1226.85 درجة مئوية)، فيما اكتُشِفَت أدلة غير أكيدة على وجود الأمونيا، قبل أن يثبُت خطأ ذلك لاحقًا.

وفي هذا البحث المنشور، يفيد الباحثون بإجراء عمليات رصدٍ لكوكب HD 209458b، تشير إلى وجود الماء (H2O)، وأول أكسيد الكربون، وسيانيد الهيدروجين، والميثان، والأمونيا (NH3)، والأسيتيلين، بنسب ذات دلالة إحصائية تتراوح بين انحراف معياري قيمته 5.3، وانحراف معياري قيمته 9.9 لكل جزيء. وتشير نماذج الغلاف الجوي للكوكب في حالة الاتزان الإشعاعي والكيميائي، التي تضع في الاعتبار هذه الأنواع الكيميائية المكتشفة، إلى تركيب كيميائي غني بالكربون، تقترب نسبة الكربون إلى الأكسجين فيه من "1" صحيح، أو تتجاوزها، أي أنها أعلى من نظيرتها في التركيب الشمسي (التي تساوي 0.55).

ووفقًا للنماذج الحالية التي تربط كيمياء الغلاف الجوي للكوكب بتكوُّنه، وسيناريوهات هجرته، قد يشير ذلك إلى أنَّ كوكب HD 209458b تَكوَّن بعيدًا عن موقعه الحالي، ثم هاجر نحو نجمه لاحقًا. وقد تُظْهِر أيضًا كواكب أخرى من المُشترِيات الحارة تركيبًا كيميائيًّا أكثر ثراء ممَّا اكتُشف سابقًا، وهو ما من شأنه أن يثير شكوكًا حول الافتراض الشائع بأنَّ تلك الكواكب بها عناصر شبيهة بعناصر الشمس، وغنية بالأكسجين.