كشفت النظرة الأكثر تفصيلاً حتى الآن في الغلاف الجوي لكوكب خارجي بعيد عن مزيج من بخار الماء وأول أكسيد الكربون يغطين عالمًا يبلغ حجمه عشرة أضعاف حجم المشتري على بعد حوالي 130 سنة ضوئية من الأرض. مثل المشتري ، ليس له سطح صلب ، ودرجة حرارة تزيد عن ألف درجة. بالإضافة إلى ذلك ، لم يتم الكشف عن إشارات الميثان في الغلاف الجوي. لكن هذا النظام الشمسي لا يزال ذا أهمية كبيرة ، حيث تدور ثلاثة عوالم عملاقة أخرى حول نفس النجم وقال العلماء إن دراسة هذا النظام لن تساعد فقط في حل الألغاز المتعلقة بكيفية تكوينه ، ولكن أيضًا كيف تشكل نظامنا الشمسي أيضًا.
تم عمل الملاحظات في مقراب Keck II في هاواي ، باستخدام مطياف تصوير بالأشعة تحت الحمراء يسمى OSIRIS ، والذي كان قادرًا على كشف البصمات الكيميائية لجزيئات محددة.
قال الدكتور بروس ماكنتوش ، من مختبر لورانس ليفرمور الوطني: "هذا هو أشد طيف تم الحصول عليه على الإطلاق من كوكب خارج المجموعة الشمسية". وهذا يوضح قوة التصوير المباشر لنظام كوكبي. إن القرار الرائع الذي أتاحته هذه الملاحظات الجديدة هو الذي سمح لنا بالبدء حقًا في استكشاف تكوين الكوكب ".
قال المؤلف المشارك ترافيس بارمان من مرصد لويل: "مع هذا المستوى من التفاصيل ، يمكننا مقارنة كمية الكربون بكمية الأكسجين الموجودة في الغلاف الجوي ، ويقدم هذا المزيج الكيميائي أدلة حول كيفية تشكل النظام الكوكبي . "
الكواكب حول النجم ، المعروفة باسم HR 8799 ، تزن ما بين خمسة إلى 10 أضعاف كتلة المشتري ولا تزال تتوهج في الأشعة تحت الحمراء مع حرارة تكوينها. يقول فريق البحث أن ملاحظاتهم تشير إلى أن النظام الشمسي تم إنشاؤه بطريقة مشابهة لأنظمتنا ، حيث تتشكل عمالقة الغاز بعيدًا عن نجمهم الأم وكواكب صخرية أصغر حجمًا. ومع ذلك ، لم يتم اكتشاف أي كواكب صخرية تشبه الأرض حتى الآن في هذا النظام.
قال كوين كانوباكي ، عالم الفلك من جامعة تورونتو في كندا: "تشير النتائج إلى أن نظام HR 8799 يشبه النظام الشمسي الموسع". "بمجرد أن أصبحت النوى الصلبة كبيرة بما يكفي ، جذبت جاذبيتها الغاز المحيط بسرعة لتصبح الكواكب الضخمة التي نراها اليوم. نظرًا لأن هذا الغاز فقد بعضًا من الأكسجين ، ينتهي الكوكب بنقص الأكسجين ومياه أقل مما لو كان قد تشكل من خلال عدم استقرار الجاذبية ".
هناك نموذجان رئيسيان لتكوين الكواكب: التراكم الأساسي وعدم استقرار الجاذبية. عندما تتشكل النجوم ، يحيط بها قرص يشكل الكوكب. مع تراكم اللب ، تتشكل الكواكب بشكل تدريجي حيث تنمو النوى الصلبة ببطء كبير بما يكفي لبدء الحصول على الغاز من القرص ، بينما في نموذج عدم الاستقرار الجاذبية ، تتشكل الكواكب على الفور تقريبًا مع انهيار القرص على نفسه.
تُعد خصائص مثل تكوين الغلاف الجوي لكوكب الأرض بمثابة دلائل على كيفية تشكل الكوكب ، وفي هذه الحالة يبدو أن التراكم الأساسي ينتصر. على الرغم من وجود دليل على بخار الماء ، فإن هذا التوقيع أضعف مما كان متوقعًا إذا كان الكوكب يشارك في تكوين نجمه الأم. بدلاً من ذلك ، يحتوي الكوكب على نسبة عالية من الكربون إلى الأكسجين - بصمة تشكيله في القرص الغازي منذ عشرات الملايين من السنين. عندما يبرد الغاز مع الوقت ، تتشكل حبيبات جليد الماء ، وتستنفد غاز الأكسجين المتبقي. ثم بدأ تكوين الكواكب عندما تجمع الجليد والمواد الصلبة في النوى الكوكبية.
قال كونوبكي: "بمجرد أن نمت النوى الصلبة بما يكفي ، جذبت جاذبيتها الغاز المحيط بسرعة لتصبح الكواكب الضخمة التي نراها اليوم". "نظرًا لأن هذا الغاز فقد بعضًا من الأكسجين ، ينتهي الكوكب بنقص الأكسجين ومياه أقل مما لو كان قد تشكل من خلال عدم استقرار الجاذبية."
قال بارمان: "إن المعلومات الطيفية لهذه النوعية لا تقدم أدلة حول تكوين كواكب HR8799 فحسب ، بل توفر أيضًا التوجيه الذي نحتاجه لتحسين فهمنا النظري لأجواء الكواكب الخارجية وتطورها المبكر". "توقيت هذا العمل لا يمكن أن يكون أفضل لأنه يأتي في أعقاب الأدوات الجديدة التي ستصور العشرات من الكواكب الخارجية ، التي تدور حول النجوم الأخرى ، والتي يمكننا دراستها بتفصيل مماثل."
كان هذا النظام هو الدراسة أيضًا كجزء من التصوير الاستطلاعي عن بُعد باستخدام مشروع 1640. يوضح الفيديو أدناه المزيد:
المصدر: مرصد كيك
