وباستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وجد الباحثون أن HD189733b، وهو كوكب خارج المجموعة الشمسية معروف بطقسه القاسي، يحتوي أيضًا على كبريتيد الهيدروجين في غلافه الجوي، مما يشير إلى أن له رائحة كبريتية تشبه رائحة البيض الفاسد. ويقدم هذا الاكتشاف رؤى جديدة حول دور الكبريت في تكوين وتكوين الغلاف الجوي للكواكب الغازية العملاقة خارج نظامنا الشمسي.
يخفي كوكب خارج المجموعة الشمسية، يشتهر بطقسه المميت، ميزة غريبة أخرى، وهي أن رائحته تشبه رائحة البيض الفاسد. هذا هو الاستنتاج الذي توصلت إليه دراسة جديدة أجرتها جامعة جونز هوبكنز حول البيانات الواردة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي.
يحتوي الغلاف الجوي للكوكب الغازي العملاق HD189733b الذي بحجم كوكب المشتري، على كميات ضئيلة من كبريتيد الهيدروجين، وهو جزيء لا يصدر رائحة كريهة فحسب، بل يمكن أن يزود العلماء أيضًا بأدلة جديدة حول كيفية تأثير الكبريت، وهو عنصر بناء الكوكب، على الأجزاء الداخلية والأغلفة الجوية للعوالم الغازية خارج نظامنا الشمسي.
تم نشر النتائج اليوم (8 يوليو) في مجلة الطبيعة.
وقال جوانجوي فو، عالم الفيزياء الفلكية بجامعة جونز هوبكنز الذي قاد الدراسة: "كبريتيد الهيدروجين هو جزيء رئيسي لم نكن نعلم بوجوده. لقد توقعنا وجوده وعلمنا أنه موجود على كوكب المشتري، لكننا لم نكتشفه فعليًا خارج النظام الشمسي". "نحن لا نبحث عن الحياة على هذا الكوكب لأنه حار جدًا، ولكن العثور على كبريتيد الهيدروجين هو نقطة انطلاق لاكتشاف هذا الجزيء على كواكب أخرى، كما يسمح لنا بمعرفة المزيد حول كيفية تشكل الأنواع المختلفة من الكواكب."
بالإضافة إلى اكتشاف كبريتيد الهيدروجين وقياس الكمية الإجمالية للكبريت في الغلاف الجوي لـ HD189733b، أجرى فريق فو أيضًا قياسات دقيقة للمصادر الرئيسية للأكسجين والكربون على الكوكب - الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون.
وقال فو: "الكبريت عنصر مهم في بناء جزيئات أكثر تعقيدا، إلى جانب الكربون والنيتروجين والأكسجين والفوسفات، ويحتاج العلماء إلى دراسته بشكل أكبر لفهم كيفية تشكل الكواكب ومما تتكون بشكل كامل".
وقال فو إن HD189733b يقع على بعد 64 سنة ضوئية فقط من الأرض وهو أقرب "كوكب المشتري الساخن" الذي يمكن لعلماء الفلك رؤيته وهو يمر أمام نجمه. منذ اكتشافه في عام 2005، أصبح كوكبًا مرجعيًا للدراسات التفصيلية للأجواء الجوية للكواكب الخارجية.
الكوكب أقرب إلى نجمه بمقدار 13 مرة من اقتراب عطارد من الشمس، ويستغرق حوالي يومين أرضيين فقط لإكمال مدار واحد. تصل درجات الحرارة الحارقة إلى 1700 درجة فهرنهايت والطقس القاسي، بما في ذلك الزجاج الممطر والرياح المتقاطعة التي تبلغ سرعتها 5000 ميل في الساعة.
اكتشف تلسكوب ويب الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان وجزيئات مهمة أخرى في الكواكب الخارجية الأخرى، مما يوفر للعلماء أداة جديدة أخرى لتتبع كبريتيد الهيدروجين وقياس الكبريت في الكواكب الغازية خارج نظامنا الشمسي.
"لنفترض أننا درسنا 100 كوكب مشتري حار آخر وكانت جميعها معززة بالكبريت. ماذا يعني ذلك، وكيف ولدت، وكيف اختلف تكوينها مقارنة بكوكب المشتري الخاص بنا؟" قال فو.
تستبعد البيانات الجديدة أيضًا وجود الميثان في HD189733b باستخدام دقة ويب غير المسبوقة وملاحظات الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء، مما يدحض الادعاءات السابقة حول وفرة جزيئات الميثان في الغلاف الجوي. في السابق، كان الأكاديميون يعتقدون أن الكوكب حار جدًا بحيث لا يحتوي على تركيزات عالية من غاز الميثان، لكننا نعرف الآن أن الأمر ليس كذلك.
وقام الفريق أيضًا بقياس كمية المعادن الثقيلة على كوكب المشتري، وهو اكتشاف يساعد العلماء في الإجابة على سؤال حول كيفية ارتباط معدنية الكوكب بكتلته.
وتحتوي الكواكب الجليدية العملاقة الأقل كتلة مثل نبتون وأورانوس على معادن أكثر من العمالقة الغازية مثل المشتري وزحل، وهما أكبر الكواكب في النظام الشمسي. يشير المحتوى المعدني العالي إلى أن نبتون وأورانوس تراكمت لديهم كميات أكبر من الجليد والصخور والعناصر الثقيلة الأخرى في وقت مبكر من تكوينهم بدلاً من الغازات مثل الهيدروجين والهيليوم. وقال فو إن العلماء يختبرون ما إذا كان هذا الارتباط ينطبق أيضًا على الكواكب الخارجية.
وقال فو: "هذا الكوكب ذو كتلة المشتري قريب جدًا من الأرض وقد تمت دراسته جيدًا. الآن لدينا هذا القياس الجديد الذي يوضح أن تركيز المعادن فيه يوفر مرساة مهمة جدًا لدراسة كيفية تغير تكوين الكوكب مع كتلته ونصف قطره". "تدعم هذه النتائج فهمنا لكيفية تشكل الكواكب من خلال إنشاء مواد أكثر صلابة بعد تشكيل النواة الأولية، مما يعزز بشكل طبيعي محتوى المعادن الثقيلة."
في الأشهر المقبلة، يخطط فريق فو لتتبع الكبريت في المزيد من الكواكب الخارجية ومعرفة كيف يمكن أن تؤثر التركيزات العالية من الكبريت على مدى تشكلها بالقرب من نجومها الأم: "نريد أن نعرف كيف وصلت هذه الأنواع من الكواكب إلى هناك، وسيساعدنا فهم تكوين أغلفتها الجوية في الإجابة على هذا السؤال".
تم تجميعها من /ScitechDaily