تمكن علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، لأول مرة، من تحليل سطح كوكب خارج نظامنا الشمسي بشكل مباشر،

موضوع الكوكب الخارجي لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، إل إتش إس 3844 ب، هو ما يسمى “الأرض الفائقة” أكبر بحوالي 30٪ من كوكبنا وتقع على بعد حوالي 50 سنة ضوئية. على عكس معظم دراسات الكواكب الخارجية، التي تركز على الأغلفة الجوية، قام علماء الفلك بتحليل الحرارة المنبعثة من سطح هذا الكوكب.

تكشف النتائج عن عالم مظلم خالٍ من الهواء قد يشبه ذلك الزئبق. ويقول العلماء إن هذا النوع من التفسير المباشر لجيولوجيا كوكب بعيد يمثل “الخطوة التالية في الكشف عن طبيعته”.

“بفضل الحساسية المذهلة لـ JWSTوقالت لورا كريدبيرج من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك في ألمانيا، والتي عملت كمحقق رئيسي لملاحظات تلسكوب جيمس ويب الفضائي، في مقالة: “يمكننا اكتشاف الضوء القادم مباشرة من سطح هذا الكوكب الصخري البعيد”. إفادة. “إننا نرى صخرة مظلمة، حارة، قاحلة، خالية من أي غلاف جوي.”

اكتشف في 2019يدور LHS 3844 b حول نجم قزم أحمر بارد خلال 11 ساعة فقط، وهو مغلق مديًا، مما يعني أن أحد الجانبين يواجه النجم باستمرار بينما يظل الجانب الآخر في الظلام. ويقول العلماء إن درجات الحرارة في الجانب النهاري تصل إلى حوالي 1340 درجة فهرنهايت (725 درجة مئوية).

وفي عامي 2023 و2024، لاحظت كريدبيرج وفريقها ثلاثة خسوفات ثانوية، عندما تحرك الكوكب خلف نجمه. باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) الخاصة بـ JWST، قاموا بقياس ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من الجانب النهاري شديد الحرارة للكوكب واستخدموه لدراسة سطحه.

من خلال مقارنة الإشارة مع الصخور والمعادن المعروفة أرض, القمر و المريخواستبعد الفريق وجود قشرة شبيهة بالأرض غنية بالسيليكا والجرانيت. وتشير الدراسة إلى أن مثل هذه القشور تتشكل عادة من خلال العمليات الجيولوجية التي تحركها المياه وتكتونية الصفائح، والتي تعيد تدوير الصخور وتسمح للمعادن الأخف بالارتفاع إلى السطح.

وبدلاً من ذلك، تشير البيانات إلى سطح يهيمن عليه البازلت، وهو صخرة بركانية داكنة غنية بالحديد والمغنيسيوم توجد عادة على القمر وعطارد، كما يقول الباحثون.

وقال المؤلف الرئيسي للدراسة سيباستيان زيبا من مركز الفيزياء الفلكية بجامعة هارفارد وسميثسونيان في ماساتشوستس في البيان: “من المحتمل أن هذا الكوكب يحتوي على القليل من الماء فقط”.

يقول الباحثون إن أحد التفسيرات المحتملة هو أن LHS 3844 b له سطح شاب نسبيًا تشكل بسبب النشاط البركاني الأخير، حيث لم يتم تفكيك الحمم البركانية الجديدة بعد بسبب تأثيرات النيازك الدقيقة. ومع ذلك، فمن المعروف أن مثل هذا النشاط يطلق غازات مثل ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكبريت، والتي لم يتم اكتشافها بواسطة MIRI، كما تشير الدراسة.

وجاء في البيان: “إذا كان موجودًا على LHS 3844 b بكميات معقولة، فيجب أن تكتشفه MIRI”. “ومع ذلك، لم يتم العثور على شيء.”

وبدلاً من ذلك، قد يكون الكوكب مغطى بطبقة سميكة من مادة داكنة دقيقة الحبيبات تشكلت على مدى فترات طويلة بسبب الإشعاع وتأثيرات النيزك، على غرار القمر أو الزئبق. وبدون غلاف جوي، سيكون السطح معرضًا بشكل خاص لهذه العملية، المعروفة باسم التجوية الفضائية، والتي تتحلل تدريجيًا وتجعل الصخور داكنة.

وجاء في البيان أن “هذا البديل يعتمد على فترات أطول من الخمول الجيولوجي، وبالتالي يتطلب ظروفا معاكسة للسيناريو الأول”.

وتشير الدراسة إلى أنه من المخطط إجراء عمليات متابعة لرصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي لتحسين خصائص سطح الكوكب وتحديد ما إذا كان عبارة عن صخور صلبة أو مادة فضفاضة ومتعرضة للعوامل الجوية.

وقال كريدبيرج في نفس البيان: “نحن واثقون من أن نفس التقنية ستسمح لنا بتوضيح طبيعة قشرة LHS 3844 b، وفي المستقبل، الكواكب الصخرية الخارجية الأخرى”.

وكانت دراسة حول هذه النتائج نشرت يوم الاثنين (4 مايو) في مجلة Nature Astronomy،