صور غير مسبوقة لكواكب عملاقة خارج المجموعة الشمسية

كواكب نظام (HR 8799) العملاقة تشكّلت بطريقة مماثلة للمشتري وزحل (ناسا)

التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي، التابع لوكالة الفضاء الأميركية «ناسا»، أول صور مباشرة لثاني أكسيد الكربون في كواكب خارج المجموعة الشمسية، في إنجاز علمي غير مسبوق.

وأوضح الباحثون من جامعة جونز هوبكنز أن هذه الصور تُعدّ الأوضح، على الإطلاق، للنظام النجمي (HR 8799) الذي يبعد 130 سنة ضوئية عن الأرض. ونُشرت النتائج، الاثنين، بدورية «The Astrophysical Journal».

ويُعدّ هذا النظام، الذي يضم أربعة كواكب عملاقة، محوراً رئيسياً لدراسات تكوُّن الكواكب. ويتميز بحداثة عمره نسبياً، إذ يبلغ نحو 30 مليون سنة فقط، مقارنة بعمر نظامنا الشمسي البالغ 4.6 مليار سنة. ولا تزال كواكبه تُصدر كميات كبيرة من الأشعة تحت الحمراء نتيجة تشكُّلها العنيف، مما يوفر للعلماء فرصة فريدة لدراستها ومقارنتها بالنجوم والأقزام البنية.

تلسكوب جيمس ويب الفضائي قدم أوضح صورة حتى الآن للنظام الكوكبي (HR 8799) (ناسا)

ونظراً لأن الكواكب الخارجية أقل لمعاناً بآلاف المرات من نجومها، فإن تصويرها مباشرةً يُعد تحدياً علمياً. لكن بفضل أداة متقدمة في تلسكوب جيمس ويب، تمكَّن العلماء من حجب الضوء الساطع للنجم المضيف، مما أتاح رؤية الأجسام الباهتة المحيطة به، وهو ما مكّنهم من الكشف عن تكوين الغلاف الجوي للكواكب العملاقة.

كما سجل التلسكوب أول رصد مباشر للكوكب (HR 8799 e) عند طول موجي 4.6 ميكرومتر، إضافةً إلى الكوكب (51 Eridani b) عند 4.1 ميكرومتر، مما يؤكد حساسية التلسكوب الفائقة في تتبع الكواكب القريبة من نجومها.

وأظهرت الملاحظات أن الكواكب الأربعة العملاقة في هذا النظام تشكّلت بطريقة مشابهة للمشتري وزحل، وذلك عبر تراكم نوى صلبة ببطء، قبل أن تجذب كميات كبيرة من الغاز. كما أكدت النتائج قدرة التلسكوب «جيمس ويب» على تحليل كيمياء الغلاف الجوي للكواكب الخارجية مباشرةً، وليس فقط عبر قياس تأثيرها على ضوء النجوم.

ووفق الدراسة، تتشكل الكواكب العملاقة بطريقتين رئيسيتين؛ أولاهما نموذج التراكم التدريجي، حيث تبدأ الكواكب تكوين نوى صلبة ببطء، قبل أن تجذب الغاز المحيط بها، كما حدث في نظامنا الشمسي.

والثانية هي نموذج الانهيار السريع، حيث ينهار قرص الغاز المحيط بالنجم دفعة واحدة، ما يؤدي إلى تكوين كواكب ضخمة بسرعة.

تصور فني لنظام كوكب (HR 8799) الخارجي (ناسا)

ووفق الباحثين، يساعد هذا الاكتشاف في تحديد النموذج الأكثر شيوعاً، وفهم تنوع تكوين الكواكب الخارجية، مقارنةً بالأجرام السماوية الأخرى، مثل الأقزام البنية.

ورغم أن (HR 8799) لا يحتوي على كواكب صالحة للحياة، فإن دراسة الكواكب العملاقة تسهم في فهم العوامل التي تؤثر على استقرار الكواكب الشبيهة بالأرض داخل أنظمة نجمية أخرى، وفق الباحثين.

ويخطط الفريق لمواصلة دراسة الكواكب العملاقة باستخدام «جيمس ويب»، وتحليل تركيب الأغلفة الجوية للكواكب الأصغر، مما قد يكون خطوة مهمة في البحث عن الحياة خارج الأرض.