1. Home
  2. »
  3. منوعات

مادة كيميائية تضع العلماء في حيرة عقب اكتشافها على كوكب دافئ خارج المنظومة الشمسية

5 ديسمبر 2023Last Update :
This side-by-side comparison shows observations of the Southern Ring Nebula in near-infrared light, at left, and mid-infrared light, at right, from NASA’s Webb Telescope. This scene was created by a white dwarf star – the remains of a star like our Sun after it shed its outer layers and stopped burning fuel though nuclear fusion. Those outer layers now form the ejected shells all along this view. In the Near-Infrared Camera (NIRCam) image, the white dwarf appears to the lower left of the bright, central star, partially hidden by a diffraction spike. The same star appears – but brighter, larger, and redder – in the Mid-Infrared Instrument (MIRI) image. This white dwarf star is cloaked in thick layers of dust, which make it appear larger. The brighter star in both images hasn’t yet shed its layers. It closely orbits the dimmer white dwarf, helping to distribute what it’s ejected. Over thousands of years and before it became a white dwarf, the star periodically ejected mass – the visible shells of material. As if on repeat, it contracted, heated up – and then, unable to push out more material, pulsated. Stellar material was sent in all directions – like a rotating sprinkler – and provided the ingredients for this asymmetrical landscape. Today, the white dwarf is heating up the gas in the inner regions – which appear blue at left and red at right. Both stars are lighting up the outer regions, shown in orange and blue, respectively. The images look very different because NIRCam and MIRI collect different wavelengths of light. NIRCam observes near-infrared light, which is closer to the visible wavelengths our eyes detect. MIRI goes farther into the infrared, picking up mid-infrared wavelengths. The second star more clearly appears in the MIRI image, because this instrument can see the gleaming dust around it, bringing it more clearly into view. The stars – and their layers of light – steal more attention in the NIRCam image, while dust pl
This side-by-side comparison shows observations of the Southern Ring Nebula in near-infrared light, at left, and mid-infrared light, at right, from NASA’s Webb Telescope. This scene was created by a white dwarf star – the remains of a star like our Sun after it shed its outer layers and stopped burning fuel though nuclear fusion. Those outer layers now form the ejected shells all along this view. In the Near-Infrared Camera (NIRCam) image, the white dwarf appears to the lower left of the bright, central star, partially hidden by a diffraction spike. The same star appears – but brighter, larger, and redder – in the Mid-Infrared Instrument (MIRI) image. This white dwarf star is cloaked in thick layers of dust, which make it appear larger. The brighter star in both images hasn’t yet shed its layers. It closely orbits the dimmer white dwarf, helping to distribute what it’s ejected. Over thousands of years and before it became a white dwarf, the star periodically ejected mass – the visible shells of material. As if on repeat, it contracted, heated up – and then, unable to push out more material, pulsated. Stellar material was sent in all directions – like a rotating sprinkler – and provided the ingredients for this asymmetrical landscape. Today, the white dwarf is heating up the gas in the inner regions – which appear blue at left and red at right. Both stars are lighting up the outer regions, shown in orange and blue, respectively. The images look very different because NIRCam and MIRI collect different wavelengths of light. NIRCam observes near-infrared light, which is closer to the visible wavelengths our eyes detect. MIRI goes farther into the infrared, picking up mid-infrared wavelengths. The second star more clearly appears in the MIRI image, because this instrument can see the gleaming dust around it, bringing it more clearly into view. The stars – and their layers of light – steal more attention in the NIRCam image, while dust pl

مادة كيميائية تضع العلماء في حيرة عقب اكتشافها على كوكب دافئ خارج المنظومة الشمسية

اكتشف تلسكوب “جيمس ويب” الفضائي مؤخرًا وجود غاز الميثان في الغلاف الجوي للكوكب WASP-80b، الذي يقع خارج المنظومة الشمسية، مما جعل علماء الفلك يثرون اهتمامهم نظرًا لأهمية هذا الغاز كمادة كيميائية يمكن أن تحمل بصمات حيوية في عوالم أخرى.

تم نشر الاكتشاف في ورقة بحثية جديدة في مجلة “نيتشر” بعنوان “الميثان في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي الدافئ WASP-80b”، وقام بإعدادها تايلور بيل بشكل رئيسي، الباحث ما بعد الدكتوراه في معهد أبحاث منطقة الخليج البيئي، وفقًا لما ذكره موقع “ساينس أليرت”.

WASP-80b هو كوكب عملاق غازي يقارب نصف حجم كوكب المشتري، يدور حول نجم يبلغ عمره حوالي 1.5 مليار سنة. يبعد الكوكب حوالي 162 سنة ضوئية عنا، ويُعتبر الكوكب الوحيد الذي تم اكتشافه حتى الآن حول هذا النجم.

ونظرًا لكون WASP-80b عملاقًا غازيًا، يستبعد وجود الحياة عليه. من خلال هذا الاكتشاف، يمكن مقارنة الكوكب الخارجي بالأغلفة الجوية التي تحتوي على الميثان في أورانوس ونبتون في نظامنا الشمسي، مما يساعد على فهم أفضل للميثان في الكواكب الخارجية ويسهم في التطورات المستقبلية في هذا المجال.

وتشكل درجة الحرارة نقطة مهمة، خاصة في ظل ندرة اكتشافات غاز الميثان في أجواء الكواكب الخارجية، لذا في هذه المرحلة من اللعبة، يلعب كل اكتشاف دورا مهما في تطوير نظرية الغلاف الجوي وتوجيه أبحاث المتابعة.

ويوضح مؤلفو البحث أن درجة حرارة WASP-80b تضعه في “نظام انتقالي مثير للاهتمام حيث تتنبأ نماذج كيمياء التوازن بأنه يجب أن تكون هناك خصائص CH4 وCO/CO2 يمكن اكتشافها في طيف النقل والانبعاث على الكوكب…”.

ويقترب الكوكب الخارجي جداً من نجمه، القزم الأحمر، ويستغرق مداره ثلاثة أيام فقط. نظرا لأن الكوكب بعيد جدا عن كوكب الأرض وقريب جدا من نجمه، فحتى تلسكوب جيمس ويب الفضائي القوي لا يمكنه رؤيته فعليا. وبدلا من ذلك، استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي لدراسة الضوء المدمج من النجم والكوكب في حالات العبور والكسوف.

لم يكن هناك الكثير من اكتشافات غاز الميثان في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية بواسطة التلسكوبات مثل هابل وسبيتزر، اللذين يمكنهما الرصد بالأشعة تحت الحمراء، على الرغم من أنهم ليسوا مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

وأدى الافتقار إلى الاكتشافات إلى قيام العلماء بتطوير تفسيرات نظرية لكيفية استنفاد الميثان في الغلاف الجوي

وبما أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي اكتشف غاز الميثان، فهذا يثير سؤالا مهما، ويعني أن الكوكب يستحق نظرة فاحصة.

يجذب الميثان الاهتمام العلمي بشكل رئيسي بسبب قصر مدته في الغلاف الجوي الكوكبي. حيث لا يستطيع الميثان أن يتحمل ضوء النجوم لفترة طويلة، على الأقل ليس في الأجواء الأرضية. إذ يستسلم للتفكك الضوئي ويحتاج إلى التجديد باستمرار للحفاظ على تواجده في الغلاف الجوي.

إذا كان الكوكب الصخري يحتوي على الكثير من الميثان، فيجب أن يكون المصدر ضخما، مما يجعل المصدر الحيوي محتملا. على الأرض، مثلا، ينتج النشاط البيولوجي كمية هائلة من غاز الميثان.

ويعتبر الميثان شائعا في النظام الشمسي، على الرغم من أنه ليس متوفرا بكثرة بالضرورة. وبقدر ما يستطيع العلماء أن يقولوا، فإن الأمر كله غير ناجم عن أنشطة حيوية، أي باختصار أدلة على تواجد حياة.

وإذا استمر علماء الفلك في اكتشاف غاز الميثان في المزيد من الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية، فقد يدفع ذلك إلى تغيير التفكير حول الميثان باعتباره بصمة حيوية.

يوضح الباحثون أن العثور على الكواكب الخارجية التي تحتوي على غاز الميثان في غلافها الجوي يساعد أيضا على فهم النظام الشمسي.

وكتب المؤلفون: “لدى وكالة ناسا تاريخ في إرسال المركبات الفضائية إلى عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي لقياس كمية الميثان والجزيئات الأخرى في غلافها الجوي”.

وتابعوا: “الآن، من خلال قياس نفس الغاز في كوكب خارج المجموعة الشمسية، يمكننا البدء في إجراء مقارنة ومعرفة ما إذا كانت التوقعات من النظام الشمسي تتطابق مع ما نراه خارجه.”

ويقول الباحثون أيضا إن قياس غاز الميثان إلى جانب الماء يساعد في تحديد كيفية ومكان تشكل الكوكب.

وكتبوا: “على سبيل المثال، من خلال قياس كمية الميثان والماء في الكوكب، يمكننا استنتاج نسبة ذرات الكربون إلى ذرات الأكسجين”.

“من المتوقع أن تتغير هذه النسبة اعتمادا على مكان وزمان تشكل الكواكب في نظامها”، وفق الباحثين، إذ يمكن لعلماء الفلك استخدام هذه البيانات لتحديد ما إذا كان الكوكب قد تشكل بالقرب من نجمه أو تشكل بعيدا ثم هاجر إلى الداخل.

ويشرح الباحثون: “تقودنا النتائج التي توصلنا إليها إلى الاعتقاد بأننا سنكون قادرين على مراقبة جزيئات أخرى غنية بالكربون، مثل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون، مما يمكّننا من رسم صورة أكثر شمولا للظروف في الغلاف الجوي لهذا الكوكب”.

في حين أن الميثان يجذب انتباه الجميع بسبب ارتباطه بالبيولوجيا، فإن هذا البحث يظهر لنا جانبا آخر للميثان. يمكن أن يساعد في فهم كيف وأين تشكلت بعض الكواكب وما إذا كانت هاجرت.

ويستعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي للعب دور رئيسي في بناء معرفة العلماء بالميثان والغلاف الجوي.

ويختم المؤلفون: “هناك شيء واحد واضح: رحلة الاستكشاف باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي مليئة بالمفاجآت المحتملة”.

تركيا بالعربي – متابعات

Comments

Sorry Comments are closed

احدث الاخبار
تركيا والعالم
أخبار العرب والعالم