بفضل منظار جيمس ويب الفضائي: العثور على دليل لوجود الماء ضمن الغلاف الجوي لكوكب عملاق غازي

نجح فريق من العلماء منهم ياسمينة بليتشيتش من مركز جامعة نيويورك أبوظبي للفيزياء الفلكية والجسيمات والكواكب، في رصد بخار الماء ضمن الغلاف الجوي للكوكب واسب-18ب (WASP-18b)، وهو عملاق غازي يفوق كوكب المشتري من حيث الكتلة بمقدار عشرة أضعاف. وخلال عملية الرصد التي تزامنت مع عبور الكوكب خلف نجمه المحلي، أنجز العلماء خريطة حرارية للكوكب.

إنجاز بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي

وكما صرحت ياسمينة: "درسنا واسب-18ب بعدد من المناظير المختلفة منذ 2009، ولكننا لم ننجح في رصد أي أثر للماء عليه إلّا باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي حدد عدداً من الظواهر المائية الصغيرة بوضوح في الغلاف الجوي لهذا الكوكب الساخن. ومع أن ارتفاع الحرارة إلى ما يقارب 5,000 درجه فهرنهايت (2,700 درجة مئوية) لم يترك أثراً لمعظم المياه، فقد تحققنا من وجود القليل منها. يشير هذا الإنجاز المهم إلى إمكانية توظيف منظار جيمس ويب الفضائي بدقته وحساسيته للبحث عن آثار للحياة على كواكب أخرى تشابه الأرض، فمن المحتمل أنها تحتوي على ظواهر مماثلة من حيث الحجم".

وبما أن الكوكب واسب-18ب يواجه النجم بوجه واحد دائماً، تماماً كما يواجه القمر كوكب الأرض، تختلف درجة الحرارة عليه بين النقطة الأعلى حرارة على الجانب المواجه للنجم والخط الفاصل بين الجانبين المظلم والمضيء حيث يصل الفرق إلى 1000 درجة مئوية.

ووفقاً لياسمينة بليتشيتش التي شاركت في إعداد ورقة البحث حول هذا المشروع: "لقد نجحنا للمرة الأولى في رصد تفاوت في درجات الحرارة على سطح الجانب المضيء من الكوكب، فحددنا بوضوح منطقة الفاصل الأقل حرارة والنقطة الأشد حرارة التي تواجه النجم مباشرة".

اختلاف كبير في درجات الحرارة على جانبي الكوكب: المضيء والمظلم

يعزو العلماء سبب الاختلاف الكبير في درجات الحرارة إلى عدم انتقال الحرارة بالتيارات الهوائية في هذه الحالة، ويحاولون تفسير ذلك بشتى الطرق.

ووفقاً للباحث رايان تشالينجر من جامعة ميشيغان الذي أسهم في كتابة البحث: "قد يعود ذلك إلى قوة المجال المغناطيسي، الأمر الذي قد يشكّل اكتشافاً مثيراً للغاية، قد يولّد المجال المغناطيسي تيارات هوائية تتجه من خط الاستواء شمالاً وجنوباً إلى القطبين، وليس باتجاه شرقي-غربي كما هو متوقع".

وقد راقب العلماء الكوكب لمدة ست ساعات، معتمدين بذلك على جهاز التصوير بالأشعة القريبة من تحت الحمراء ومقياس الطيف (NIRISS) الذي يعتبر أكثر أجهزة منظار جيمس ويب الفضائي دقة.

وعدا عن حجمه الضخم، فيهتم العلماء بالكوكب واسب-18ب بسبب قربه من نجمه المحلي ومن المجموعة الشمسية، فهو من أكبر الكواكب التي يمكننا دراسة غلافها الجوي بهدف بحث طريقة تشكلها وسبب استقرارها في موقعها الحالي. يوفّر منظار جيمس ويب الفضائي وسيلة لجمع المعلومات حول هذه النواحي أيضاً.

اكتشفت ياسمينة وفريقها أن للكوكب واسب-18ب تكويناً يشابه ذلك الذي يتمتع به نجمه المحلي، ما يشير إلى احتمال تكوّنه من غازات خلّفها تشكّل النجم. تسهم هذه النتائج في فهمنا لمراحل نشوء كواكب لا مثيل لها في المجموعة الشمسية.