رصد تلسكوب جيمس ويب ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية


حصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي على أول شم لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب في نظام شمسي آخر.

“إنه أمر لا جدال فيه. إنه هناك. يقول عالم الكواكب والمؤلف المشارك في الدراسة بيتر جاو من معهد كارنيجي للعلوم في واشنطن العاصمة: “كانت هناك إشارات إلى وجود ثاني أكسيد الكربون في الملاحظات السابقة ، ولكن لم يتم تأكيدها أبدًا إلى هذا الحد.”

النتيجة ، التي تم تقديمها إلى arXiv.org في 24 أغسطس ، تشير إلى أول نتيجة علمية مفصلة منشورة من التلسكوب الجديد. كما أنه يشير إلى طريقة العثور على نفس غازات الدفيئة في أجواء الكواكب الأصغر حجما والصخرية التي تشبه الأرض إلى حد كبير.

الكوكب الملقب WASP-39b ضخم ومنتفخ. إنه أوسع قليلاً من كوكب المشتري وحوالي كتلة زحل. ويدور حول نجمه كل أربعة أيام على الأرض ، مما يجعله شديد الحرارة. هذه الميزات تجعله مكانًا رهيبًا للبحث عنه دليل على وجود حياة خارج كوكب الأرض (SN: 4/19/16). لكن هذا المزيج من الغلاف الجوي المنتفخ والممرات المتكررة أمام نجمه يجعل من السهل مراقبته ، وهو كوكب مثالي لوضع التلسكوب الجديد في خطواته.

تم إطلاق James Webb أو JWST في ديسمبر 2021 وأصدر الصور الأولى في يوليو 2022 (SN: 7/11/22). لمدة ثماني ساعات تقريبًا في يوليو ، لاحظ التلسكوب ضوء النجوم الذي ترشح عبر الغلاف الجوي السميك للكوكب أثناء عبور الكوكب بين نجمه و JWST. كما فعلت ، امتصت جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أطوال موجية محددة من ضوء النجم.

اكتشفت الملاحظات السابقة لـ WASP-39b باستخدام تلسكوب Spitzer Space Telescope التابع لناسا ، مجرد نفحة من الامتصاص بنفس الطول الموجي. لكن لم يكن ذلك كافيًا لإقناع علماء الفلك أن ثاني أكسيد الكربون موجود بالفعل.

يقول عالم الفلك نيكولاس كوان Nicolas Cowan من جامعة ماكجيل في مونتريال ، والذي لم يكن مشاركًا في الدراسة الجديدة: “لم أكن لأراهن أكثر من بيرة ، على الأكثر ستة عبوات ، على هذا التلميح المؤقت الغريب لثاني أكسيد الكربون من سبيتزر”. من ناحية أخرى ، فإن اكتشاف JWST “صلب للغاية ،” كما يقول. “لن أراهن على البكر لأنني أحبه كثيرًا. لكنني سأراهن على إجازة سعيدة “.

أظهرت بيانات JWST أيضًا قدرًا إضافيًا من الامتصاص عند أطوال موجية قريبة من تلك التي يمتصها ثاني أكسيد الكربون. “إنه جزيء غامض” ، كما تقول عالمة الفلك ناتالي باتالها من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، التي قادت الفريق وراء الرصد. “لدينا العديد من المشتبه بهم الذين نحقق معهم”.

يمكن أن تكشف كمية ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية عن تفاصيل كيف تشكل الكوكب (SN: 5/11/18). إذا تم قصف الكوكب بالكويكبات ، فقد يؤدي ذلك إلى زيادة الكربون وإثراء الغلاف الجوي بثاني أكسيد الكربون. إذا جرد الإشعاع الصادر عن النجم بعض العناصر الأخف من الغلاف الجوي للكوكب ، فقد يجعله ذلك يبدو أكثر ثراءً في ثاني أكسيد الكربون أيضًا.

على الرغم من الحاجة إلى تلسكوب قوي مثل JWST لاكتشافه ، فقد يكون ثاني أكسيد الكربون موجودًا في الغلاف الجوي في جميع أنحاء المجرة ، مختبئًا في مرأى من الجميع. يقول باتالها: “ثاني أكسيد الكربون هو أحد الجزيئات القليلة الموجودة في الغلاف الجوي لجميع كواكب النظام الشمسي التي لها أغلفة جوية”. “إنه جزيء الخط الأمامي الخاص بك.”

في النهاية ، يأمل علماء الفلك في استخدام تلسكوب جيمس ويب (JWST) للعثور على ثاني أكسيد الكربون والجزيئات الأخرى في الغلاف الجوي للكواكب الصخرية الصغيرة ، مثل تلك الموجودة في الغلاف الجوي. يدور حول النجم TRAPPIST-1 (SN: 12/13/17). قد تكون بعض هذه الكواكب ، على مسافات مناسبة تمامًا من نجمها للحفاظ على المياه السائلة ، أماكن جيدة للبحث عن علامات الحياة. لم يتضح بعد ما إذا كان JWST سيكتشف علامات الحياة هذه ، لكنه سيكون قادرًا على اكتشاف ثاني أكسيد الكربون.

يقول باتالها: “فكرتي الأولى عندما رأيت هذه البيانات كانت ،” واو ، هذا سوف ينجح “.



المصدر