ها هي أول صورة مباشرة لتلسكوب جيمس ويب لكوكب خارج المجموعة الشمسية


هذه هي الصورة الأولى لكوكب خارج المجموعة الشمسية من تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

تقول عالمة الفلك ساشا هينكلي من جامعة إكستر في إنجلترا: “نحن في الواقع نقيس الفوتونات من الغلاف الجوي للكوكب نفسه”. رؤية جسيمات الضوء هذه ، “بالنسبة لي ، هذا مثير للغاية.”

تبلغ كتلة كوكب المشتري حوالي سبعة أضعاف كتلة كوكب المشتري ، ويقع على بعد أكثر من نجمه بمئة مرة من موقع الأرض عن الشمس ، الملاحظات المباشرة للكواكب الخارجية HIP 65426 ب تبين. إنها أيضًا صغيرة ، يبلغ عمرها حوالي 10 ملايين أو 20 مليون سنة ، مقارنة بالأرض التي يبلغ عمرها أكثر من 4 مليارات عام ، كما أفاد هينكلي وزملاؤه في دراسة تم تقديمها في 31 أغسطس على موقع arXiv.org.

هذه الميزات الثلاث – الحجم والمسافة والشباب – جعلت HIP 65426 b سهلة الرؤية نسبيًا ، وبالتالي فهي كوكب جيد لاختبار قدرات المراقبة في JWST. والتلسكوب لديه مرة أخرى تجاوز توقعات الفلكيين (SN: 7/11/22).

يقول عالم فلك الكواكب الخارجية والمؤلف المشارك Aarynn Carter من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز: “لقد أظهرنا حقًا مدى قوة JWST كأداة للتصوير المباشر للكواكب الخارجية”.

وجد علماء الفلك أكثر من 5000 كوكب تدور حول نجوم أخرى (SN: 3/22/22). لكن تم اكتشاف جميع هذه الكواكب تقريبًا بشكل غير مباشر ، إما عن طريق سحب الكواكب على النجوم بجاذبيتها أو حجب ضوء النجوم أثناء عبورها بين النجم ومنظر التلسكوب.

لرؤية كوكب بشكل مباشر ، يتعين على علماء الفلك حجب الضوء من نجمه والسماح لضوء الكوكب بالسطوع ، وهي عملية صعبة. إنه ايضا فعله قبل، ولكن لحوالي 20 كوكبًا فقط (SN: 11/13/08 ؛ SN: 3/14/13 ؛ SN: 7/22/20).

تقول عالمة الفيزياء الفلكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، سارة سيجر ، التي لم تشارك في اكتشاف كوكب الأرض الفضائي ، “في كل مجال من مجالات اكتشاف الكواكب الخارجية ، كانت الطبيعة سخية جدًا”. “هذا هو المجال الوحيد الذي لم تظهر فيه الطبيعة حقًا.”

في عام 2017 ، اكتشف علماء الفلك HIP 65426 b وأخذوا صورة مباشرة له باستخدام أداة على التلسكوب الكبير جدًا في تشيلي. ولكن نظرًا لوجود هذا التلسكوب على الأرض ، فإنه لا يمكنه رؤية كل الضوء القادم من كوكب خارج المجموعة الشمسية. يمتص الغلاف الجوي للأرض الكثير من أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء للكوكب – وهي بالضبط الأطوال الموجية التي يتفوق عليها JWST في الرصد. رصد التلسكوب الفضائي الكوكب في 17 يوليو و 30 يوليو ، والتقط توهجه في أربعة أطوال موجية مختلفة للأشعة تحت الحمراء.

يقول هينكلي: “هذه أطوال موجية من الضوء لم نشهد فيها كواكب خارجية من قبل”. “لقد كنت أنتظر هذا اليوم حرفيا لمدة ست سنوات. إنه شعور رائع. “

ستساعد الصور في هذه الأطوال الموجية في الكشف عن كيفية تشكل الكواكب ومكونات غلافها الجوي.

يقول سيجر: “التصوير المباشر هو مستقبلنا”. “إنه لأمر مدهش أن نرى أداء Webb جيدًا.”

في حين أن الفريق لم يدرس حتى الآن جو HIP 65426 b بالتفصيل ، إلا أنه فعل ذلك تقرير الطيف الأول – قياس الضوء في نطاق من الأطوال الموجية – لجسم يدور حول نجم مختلف. يسمح الطيف بإلقاء نظرة أعمق على كيمياء الجسم والغلاف الجوي ، وفقًا لما ذكرته عالمة الفلك بريتاني مايلز من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز وزملاؤها في 1 سبتمبر على موقع arXiv.org.

يسمى هذا الكائن VHS 1256 b. إنه ثقيل مثل 20 كوكبًا كونيًا ، لذلك قد يكون أشبه بجسم انتقالي بين كوكب ونجم ، يُدعى القزم البني ، أكثر من كونه كوكبًا عملاقًا. وجد JWST دليلاً على أن كميات أول أكسيد الكربون والميثان في الغلاف الجوي للجرم السماوي غير متوازنة. هذا يعني أن الغلاف الجوي يختلط ، حيث تسحب الرياح أو التيارات الجزيئات من الأعماق السفلية إلى قمته والعكس صحيح. رأى التلسكوب أيضًا علامات السحب الرملية، وهي سمة مشتركة في أجواء القزم البني (SN: 7/8/22).

يقول هينكلي: “ربما يكون هذا جوًا عنيفًا ومضطربًا مليئًا بالغيوم”.

HIP 65426 b و VHS 1256 b لا يشبهان أي شيء نراه في نظامنا الشمسي. إنها تزيد عن ثلاثة أضعاف المسافة بين أورانوس ونجومها ، مما يشير إلى أنها تشكلت بطريقة مختلفة تمامًا عن الكواكب الأكثر شيوعًا. في العمل المستقبلي ، يأمل علماء الفلك في استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لتصوير كواكب أصغر تقترب من نجومها.

“ما نرغب في القيام به هو النزول لدراسة الأرض ، أليس كذلك؟ يقول هينكلي: “إننا نرغب حقًا في الحصول على تلك الصورة الأولى لأرض تدور حول نجم آخر”. ربما يكون هذا بعيدًا عن متناول JWST – لا تزال الكواكب بحجم الأرض صغيرة جدًا. لكن زحل؟ قد يكون هذا شيئًا يمكن لـ JWST أن تركز أنظارها عليه.



المصدر