يظهر بحث جديد أن الكوكب الخارجي العملاق 55 Cancri e (المعروف أيضًا باسم 55 Cnc e)، والذي يقع على بعد حوالي 41 سنة ضوئية من الأرض، قد يكون له غلاف جوي غني بالهيدروجين مقترن بإحكام باطنه المنصهر. تأتي هذه النتيجة من أحدث بيانات الرصد من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). تم تقديم الورقة ذات الصلة إلى "Nature Astronomy" في يونيو 2026، حيث قدمت أدلة مهمة للمجتمع العلمي لفهم تكوين وتطور "كواكب الحمم البركانية"، وهي فئة ناشئة من الكواكب الخارجية.
55 Cancri e هو كوكب أرضي فائق يبلغ نصف قطره حوالي 1.88 مرة نصف قطر الأرض وكتلته حوالي 8 أضعاف كتلة الأرض، ويدور حول نجم يشبه الشمس. الكوكب مقيد مديًا بنجمه الأم، حيث يكمل دورة واحدة في حوالي 0.7 يوم فقط، ومداره ضيق للغاية، أقرب بكثير إلى الفترة المدارية لعطارد حول الشمس والتي تبلغ 88 يومًا. ويعتقد العلماء بشكل عام أن مثل هذه المسافة المدارية كافية لكي "يخبز" سطح الكوكب بسبب درجات الحرارة المرتفعة، مما يشكل محيطًا كبيرًا من الحمم البركانية على الجانب المضاء بنور الشمس.
واستخدم فريق البحث تلسكوب جيمس ويب الفضائي لرصد خمسة "خسوفات ثانوية" لـ 55 Cancri e، وهي العملية التي يتحرك فيها الكوكب من أمام النجم إلى خلف النجم ويختفي مؤقتا من خط مراقبة البصر. ومن خلال تحليل التغيرات في السطوع والطيف قبل وبعد الكوكب، قارن الباحثون البيانات مع نماذج تكوين الكواكب الخارجية الحالية وتطورها. تتنبأ مثل هذه النماذج بأن الغلاف الجوي للكوكب المنصهر يجب أن يحتوي على نسبة أعلى من أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO₂).
تشير أحدث الملاحظات إلى أن تكوين الغلاف الجوي لـ 55 Cancri e من المحتمل أن تهيمن عليه كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون، مكملاً بكمية أقل من ثاني أكسيد الكربون، وهيدروجين وفير جدًا. ووجد الباحثون أيضًا أن الاختلافات بين أحداث الكسوف الخمسة قد تكون مرتبطة بعمليات إطلاق الغازات البركانية، أو من السحب المتكونة من إطلاق الغازات. يمكن لهذه السحب أن تبرد السطح لفترة قصيرة من الزمن، ثم يتم تفريقها لاحقًا عن طريق إطلاق الغازات الجديدة، مما يوفر بنية جوية متغيرة ديناميكيًا.
وتشير الورقة البحثية إلى أن: "الغلاف الجوي الثانوي للكوكب الصخري يتم تحديده من خلال تركيبه الداخلي وعملية إطلاق الغازات اللاحقة، وبالتالي فإن تكوين الغلاف الجوي يرتبط مباشرة بحالة الأكسدة والاختزال داخله". ينحاز الغلاف الجوي لـ Cancri e نحو النموذج الغني بالهيدروجين ويظهر بنية انعكاسية واضحة لدرجة الحرارة، مما يعني أن زوال الأكسجين الداخلي منخفض نسبيًا، وهو ما يتوافق أكثر مع سيناريو الغلاف الجوي المتكون من إطلاق الغازات من "محيط الصهارة المنصهر المخفض". ببساطة، الهيدروجين أكثر هيمنة من الأكسجين في البيئة الكيميائية الداخلية للكوكب، وبالتالي تشكيل خصائص غلافه الجوي الغني بالهيدروجين.
يشير ما يسمى بـ "كواكب الحمم البركانية" إلى الكواكب الخارجية التي تحتوي على مساحات كبيرة من الصهارة المنصهرة على أسطحها. لقد أصبح هذا النوع من الأجرام السماوية تدريجياً نقطة بحثية ساخنة في السنوات العشر الماضية. تم تأكيد وجود 55 Cancri e في عام 2004. ومنذ ذلك الحين، تم اكتشاف كواكب مماثلة بما في ذلك K2-141 b، وL 98-59 d، وTOI-561 b، وHD 63433 d، وCoRoT-7 b. تبلغ فتراتها المدارية حوالي 6.7 ساعة و7.5 يومًا و10.5 ساعة و4.2 يومًا و20.4 ساعة على التوالي. مثل 55 Cancri e، تكون هذه الكواكب الحممية مقيدة مديًا لنجومها الأم وتدور بالقرب من بعضها البعض، مما يؤدي إلى درجات حرارة سطحية عالية للغاية. من بينها، من المرجح أن يكون سطح L 98-59 d بالكامل مغطى بمحيط منصهر مثل قمر المشتري Io، في حين أن 55 Cancri e منصهر بشكل أساسي على الجانب المواجه للنجم.
داخل النظام الشمسي، ينجم النشاط البركاني المكثف لأيو بشكل رئيسي عن جاذبية المشتري القوية التي تمد وتضغط على الأقمار، مما يؤدي إلى تسخين المد والجزر. على النقيض من ذلك، فإن النشاط البركاني والحمم البركانية للكواكب الخارجية المعروفة حاليًا من الحمم البركانية، بما في ذلك 55 Cancri e، مدفوع في المقام الأول بدرجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن الإشعاع النجمي بدلاً من تأثيرات المد والجزر في حد ذاتها. نظرًا لأن هذه الكواكب مقيدة مديًا، يواجه أحد جوانب النجم دائمًا إشعاعًا عالي الكثافة ويصبح "نصف الكرة الساخن" الذي يستمر في الذوبان، في حين أن الجانب المواجه قد يكون باردًا نسبيًا، مما يخلق فرقًا شديدًا في درجة الحرارة بين النهار والليل.
ويعتقد فريق البحث أن الملاحظات المتعمقة لكواكب الحمم البركانية مثل 55 Cancri e لن تساعد فقط في فهم عملية الاقتران الكيميائي بين باطن الكوكب والغلاف الجوي في البيئات القاسية، ولكنها توفر أيضًا مرجعًا مهمًا للاستكشاف المستقبلي حول ما إذا كانت الكواكب الخارجية الصخرية الأخرى لها أغلفة جوية وكيف تتطور أغلفتها الجوية. ومع استمرار استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومعدات المراقبة الفلكية الأكثر تقدمًا، فمن المتوقع أن يكشف العلماء بشكل أكبر عن تنوع مجموعات كواكب الحمم البركانية وتاريخ تكوينها في السنوات والعقود القادمة. كما ذكرنا في نهاية المقال، هذا هو بالضبط ما يدور حوله الاستكشاف العلمي - الاستمرار في المراقبة والاستمرار في طرح الأسئلة والاستمرار في العثور على المزيد من الإجابات حول الكواكب والحياة في العوالم المتطرفة.