نجم يشبه الشمس

يفترض الباحثون وجود غطاء سحابي مختلف ، حيث من المحتمل أن يكون الجانب الصباحي أكثر غيوما من المساء. تم نشر أحدث التقييمات للملاحظات مع JWST في العدد الحالي من مجلة “Nature Astronomy”. دعم باحثون من معهد غراتس لأبحاث الفضاء (IWF) التابع ل OeAW تحليل البيانات بنماذجهم المناخية والسحابية.

استخدم العلماء التلسكوب الفضائي لمراقبة عبور الكواكب ل WASP 39b. خلال مثل هذه العبور، يمر الكوكب أمام نجمه الأصلي في نوع من الكسوف النجمي المصغر – ومن منظور التلسكوب – يخفف ضوءه قليلا. “أصبح WASP 39b نوعا من الكواكب المرجعية في دراسة الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية باستخدام Webb” ، أبرز نيستور إسبينوزا ، المؤلف الرئيسي للمنشور وباحث الكواكب الخارجية في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور (الولايات المتحدة): “يحتوي على غلاف جوي منتفخ ومتضخم ، مما يعني أن الإشارة القادمة من ضوء النجوم وتصفيتها عبر الغلاف الجوي للكوكب قوية جدا.”

كيمياء أخرى

مباشرة قبل وبعد الانسداد الكامل (الكلي) ، هناك دائما كسوف جزئي ، حيث يفضل أن يكون النصف الأيمن أو الأيسر من الكوكب الخارجي أمام النجم. كانت هذه الفترة ، التي يكون فيها الغلاف الجوي الكثيف للجانبين الصباحي والمسائي ل WASP 39b “مضاءا” تقريبا ، مثيرا للاهتمام بشكل خاص للباحثين: يترك الغلاف الجوي “بصمته” الكيميائية في طيف الضوء المقاس للنجم ، مما يسمح باستخلاص استنتاجات حول تركيبته الكيميائية. الآن ، ولأول مرة ، نجح تلسكوب فضائي في حل تكوين الغلاف الجوي على جانبي الصباح والمساء لكوكب خارج المجموعة الشمسية بشكل منفصل.

كشف هذا عن اختلافات كبيرة في التركيب الكيميائي ل WASP 39b: يظهر الجانب الصباحي CO2 أقل من الجانب المسائي. وفقا لباحثي غراتس ، تشير نماذج سحابة المناخ 3D التفصيلية ل IWF إلى أن قيم CO2 المختلفة يمكن أن تكون بسبب جانب الصباح الغائم أكثر من الجانب المسائي ، والذي يكون بالتالي أكثر برودة بحوالي 200 درجة مئوية: على سبيل المثال ، هناك حوالي 600 درجة مئوية في الصباح و 800 درجة مئوية في الغلاف الجوي المسائي.

أجواء ديناميكية

توقعت لودميلا كارون ، وهي جزء من مجموعة الكواكب الخارجية لمدير IWF كريستيان هيلينج ، هذا “عدم تناسق السحابة” ل WASP 39b في وقت مبكر من عام 2023. تقول كارون: “هذا بالطبع نجاح كبير بالنسبة لنا”. “يستغرق الأمر وقتا طويلا للغاية لبناء مثل هذه النماذج المناخية 3D ثم دمجها مع نموذج سحابة كاملة. لكن هذه القياسات وغيرها تظهر أن الجهد كان يستحق كل هذا العناء”.

على العكس من ذلك ، اقترحت النماذج الكيميائية أيضا أن الجانب الصباحي من WASP 39b يجب أن يكون باردا بدرجة كافية لإنتاج الكثير من الميثان مقارنة بالجانب المسائي. ومع ذلك ، أظهرت البيانات أن الميثان مفقود في كل من المساء والصباح. وفقا لصندوق النقد الدولي ، يمكن أن يكون أحد الأسباب هو الغلاف الجوي الديناميكي للغاية ، حيث تتدفق طائرة ضخمة في الغلاف الجوي بسرعة تزيد عن 4000 كم / ساعة من الجانب المسائي الأكثر سخونة على الجانب الليلي إلى جانب الصباح والعودة مرة أخرى ، مما يثبط إنتاج الميثان في المناطق الأكثر برودة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي الخلط الرأسي مع طبقات الغلاف الجوي الحارة العميقة إلى تقليل إنتاج الميثان في كل مكان على هذا الكوكب. حاليا ، لا يزال قيد التحقيق في التأثير الديناميكي مدى قوته.

يجمع تلسكوب جيمس ويب الفضائي كميات صغيرة جدا من ضوء الأشعة تحت الحمراء على مسافة 1.5 مليون كيلومتر وينقلها إلى أدوات قياس عالية الدقة. يمكن التلسكوب IWF من فهم المناخ والظروف الجوية على الكواكب خارج المجموعة الشمسية. التفسير المادي لهذه البيانات الرصدية يسرع من تطوير نماذج الكمبيوتر المعقدة.

وكالات / أو ار إف