تلسكوب ويب يرصد غلافاً جوياً على عالم من الحمم
وجد علماء فلك أدلة قوية على أن كوكباً صخرياً يدور حول نجم بعيد قد احتفظ بغلاف جوي، وهي نتيجة تتعارض مع افتراض طويل الأمد حول كيفية تطور مثل هذه العوالم. يُسمى الكوكب HD 3167b، وهو ما يُعرف بعالم الحمم، وهي فئة من الكواكب الصخرية التي تدور قريبة جداً من نجومها المضيفة.
اعتمد العمل على تلسكوب جيمس ويب الفضائي، أقوى مرصد أُطلق على الإطلاق، والذي يدرس الكون في ضوء الأشعة تحت الحمراء من موقع يبعد نحو 1.5 مليون كيلومتر عن الأرض. استخدم الباحثون التلسكوب لمراقبة الكوكب أثناء مروره أمام نجمه، وهي تقنية تُسمى التحليل الطيفي بالعبور. ومن خلال تفكيك ضوء النجم الذي مر عبر أي غاز يحيط بالكوكب، وجد الفريق إشارة تتوافق مع غلاف جوي رقيق.
يقع HD 3167b في كوكبة الحوت، على مسافة نحو 150 سنة ضوئية. ويدور حول نجمه في أقل من يوم، أسرع بكثير من دوران عطارد حول الشمس. وعلى هذه المسافة، يتعرض الكوكب لإشعاع نجمي شديد، وكان العلماء يتوقعون عموماً أن يُنتزع أي غلاف جوي ويُقذف إلى الفضاء.
يحتل الكوكب موقعاً وسطاً غريباً. فبالنسبة لعالم حمم، هو بارد نسبياً، لكنه بالنسبة للحياة كما نعرفها حار جداً. وقد تكون درجات الحرارة على سطحه مرتفعة بما يكفي لإذابة الصخور، مكوّنة بحاراً من مواد منصهرة بدلاً من محيطات مائية. وهذا يجعله موطناً غير مرجح للأحياء، لكنه مختبر طبيعي قيّم لدراسة سلوك الأغلفة الجوية في ظروف قاسية.
ما يجعل الاكتشاف جديراً بالملاحظة هو أن الكوكب يشبه الأرض المبكرة في بعض النواحي، على الأقل في تركيبته الصخرية وارتباطه الوثيق بنجمه. قبل مليارات السنين، واجهت الأرض الفتية وجيرانها أيضاً إشعاعاً مكثفاً من شمس أكثر نشاطاً. وفهم أي الأغلفة الجوية تنجو من تلك المرحلة قد يساعد في تفسير لماذا ينتهي بعض الكواكب الصخرية عارياً بينما يحتفظ آخرون بغطاء واقٍ من الغاز.
أحد الاحتمالات هو أن الغلاف الجوي ليس بدائياً، أي أنه لم يُورث من سحابة الغاز والغبار التي شكّلت الكوكب. بل قد يُعاد تجديده من الداخل، بانبعاثات النشاط البركاني أو تبخر الصخور المنصهرة على السطح. وإذا كان الأمر كذلك، فقد يكون الكوكب نافذة على الكيمياء الداخلية للعوالم الصخرية، وهو موضوع يصعب سبره حتى في نظامنا الشمسي.
هذه النتيجة جزء من موجة أوسع من علوم الكواكب الخارجية التي أتاحها تلسكوب ويب، الذي استُخدم لسبر أجواء كواكب كبيرة وصغيرة. وكل قياس جديد يضيف نقطة بيانات إلى السؤال عن مدى شيوع الأغلفة الجوية حول الكواكب الصخرية الصغيرة، وكم تدوم.
في الوقت الحالي، يعد HD 3167b حالة واحدة مثيرة للاهتمام وليس صورة مستقرة. وستكون هناك حاجة إلى مزيد من الأرصاد لتأكيد الغلاف الجوي وتحديد مكوناته ومعرفة كيف يستمر. لكن الأدلة المبكرة تشير إلى أن الحدود بين الصخر العاري والعالم المغطى بالغاز أكثر ضبابية مما اعتقده العلماء، وأن حتى الكواكب في مدارات قاسية قد تحمل مفاجآت.