علماء يعثرون على بخار الماء في الغلاف الجوي لكوكب صغير خارج المجموعة الشمسية

قام فريق دولي من الباحثين باكتشاف وجود الماء داخل الغلاف الجوي لكوكب صغير اسمه "GJ 9827 d"، وهو أصغر كوكب خارج المجموعة الشمسية، يشبه نبتون ويقع على بعد 97 سنة ضوئية تقريبًا من الأرض، وذلك باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا (HST).

تهدف الدراسة التي نُشرت في مجلة "The Astrophysical Journal Letters"، إلى تحديد الكواكب الخارجية في جميع أنحاء مجرة ​​درب التبانة والتي تمتلك الماء داخل غلافها الجوي، إلى جانب تسليط الضوء على أدق الطرق للتعرف على المياه أيضًا.

وقد قام الباحثون بتحليل البيانات باستخدام كاميرا هابل واسعة المجال 3 (WFC3)، وهي عبارة عن جهاز تصوير طيفي للتصوير بالأشعة فوق البنفسجية (UVIS) والتصوير بالأشعة تحت الحمراء (IR) من الجيل الرابع.

استخدم الباحثون WFC3 لمراقبة 11 عبورًا لكوكب GJ 9827 d، الذي يدور حول نجمه خلال 6.2 يومًا، على مدى 3 سنوات، وحددوا ما يفترضون أنه ماء داخل الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. في حين أن الفريق لم يصل إلى حد تأكيد وجود الماء، إلا أنهم استبعدوا احتمالية أن تكون هذه النتائج هي من البقع النجمية بعد تحليل البيانات من مهمة Kepler/K2 التابعة لناسا.

وقال الدكتور بيورن بينيكي، وهو أستاذ مشارك ورئيس مجموعة علم الفلك: "ستكون هذه هي المرة الأولى التي يمكننا فيها أن نظهر بشكل مباشر من خلال الكشف الجوي أن هذه الكواكب ذات الأجواء الغنية بالمياه يمكن أن توجد بالفعل حول نجوم أخرى". وأضاف: "هذه خطوة مهمة نحو تحديد مدى انتشار وتنوع الأجواء على الكواكب الصخرية".

في حين أن الفريق لم يؤكد بشكل قاطع وجود الماء داخل الغلاف الجوي لكوكب GJ 9827 d، إلا أن لديهم سلسلة من الفرضيات المتنافسة المتعلقة بكيفية وسبب وجود الماء، وتشمل هذه الفرضيات: أن الغلاف الجوي غني بالهيدروجين مثل معظم الكواكب الغازية ولكن مع وجود آثار من الماء. والذي كان الفريق محظوظًا بما يكفي لاكتشافه؛ أو أن GJ 9827 d هو كوكب صخري محاط بغلاف بخار الماء. ومع ذلك، لاحظ الفريق أن الدراسات الحديثة لـ GJ 9827 d  تشير إلى أنه قد يفقد أكثر من نصف غلافه الجوي على مدار مليار سنة، مما يعني أنه من غير المرجح أن يمتلك GJ 9827 d غلافًا جويًا يهيمن عليه الهيدروجين.

وقال الدكتور بينيكي: "يمكن أن يكون كوكب GJ 9827 d نصفه ماء ونصفه الآخر صخرة. سيكون هناك الكثير من بخار الماء فوق جسم صخري أصغر".

وتُقدر درجة حرارة هذا الكوكب الصغير بحوالي 425 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت)، فهو تقريبًا ساخن مثل سطح كوكب الزهرة. لذلك، من المحتمل أن تكون أبخرة الماء التي اكتشفها علماء الفلك هي بخار ناتج عن الحرارة الشديدة للنجم الأم.

إما أن يكون GJ 9827 d كوكبًا صخريًا خارج المجموعة الشمسية بغلاف مائي يغلي حاليًا، أو يمكن أن يحدث الشيء نفسه مع غلافه الجوي الغازي أيضًا. ويبلغ نصف قطر GJ 9827 d حوالي 3.5 مرة أكبر من الأرض وأكثر بقليل من ضعف الكتلة، مما قد يعزز الحجة القائلة بأنه كوكب خارجي صخري، ولكن هذا لم يتم حله بعد.

ومن الجدير بالذكر أن العلماء قد وجدوا أن كوكب GJ 9827 d يمكن أن يكون هدفًا للرصد المستقبلي بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) التابع لناسا، حيث أجرى تلسكوب جيمس ويب الفضائي عمليات رصد جوية على عدد لا يحصى من الكواكب الخارجية، بما في ذلك كوكب WASP-80 b وكوكب WASP-39 b، على سبيل المثال لا الحصر.