اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) أن الرياح التي تبلغ سرعتها آلاف الأميال في الساعة تهب وابلًا من بلورات الكوارتز الصغيرة عبر الغلاف الجوي الحار والغني بالسيليكات للكوكب الغازي العملاق البعيد WASP-17b.
“نحن نعرف مع هابل [Space Telescope] وقال دانييل جرانت من جامعة بريستول في المملكة المتحدة والمؤلف الرئيسي الجديد للدراسة: “يحتوي الغلاف الجوي لـ WASP-17b على جزيئات صغيرة تشكل السحب أو الضباب، لكننا لا نتوقع أن تكون مصنوعة من الكوارتز”. تقرير.
WASP-17b هو عالم لا يصدق. وهو يدور كل 3.7 يومًا على بعد 7.8 مليون كيلومتر (4.9 مليون ميل) فقط من نجمه، الذي يقع على بعد 1300 سنة ضوئية. أرض، WASP-17b قريب جدًا من مضيفه النجمي لدرجة أن درجة حرارته أثناء النهار ترتفع إلى 1500 درجة مئوية (حوالي 2700 درجة فهرنهايت). نظرًا لأن الغلاف الجوي على هذا الكوكب الخارجي حار جدًا، يبلغ عرض العالم حوالي 285000 كيلومتر (176892 ميلًا)، أي ما يقرب من ضعف ذلك. قطر كوكب المشتري. حتى لو كان نصف WASP-17b فقط يوم الخميسالكتلة الإجمالية لل يعد WASP-17b واحدًا من أكثر الكواكب المعروفة “سخونة” – كما أن غلافه الجوي المنتفخ يجعله هدفًا مثاليًا لتلسكوب جيمس ويب الفضائي.
متعلق ب: تلسكوب جيمس ويب الفضائي ينير النجوم الشابة الجميلة في مجرة قريبة (صورة)
لاحظ جرانت وزملاؤه علماء الفلك WASP-17b عند نجمه باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) الخاصة بـ JWST. عندما تحرك الكوكب الخارجي أمام نجمه من وجهة نظر تلسكوب جيمس ويب الفضائي، اكتشف MIRI ضوء النجوم الذي كان يحجبه الكوكب المتضخم ولكن يمتصه الغلاف الجوي العالمي جزئيًا. تسمى هذه القياسات بطيف النقل لأن أطوال موجية محددة يتم حجبها بواسطة جزيئات جوية معينة.
مثل كوكب المشتري، يتكون WASP-17b في الغالب من الهيدروجين والهيليوم. بالإضافة إلى ذلك، اكتشف MIRI توقيع الامتصاص لثاني أكسيد الكربون وبخار الماء وبلورات الكوارتز النقية عند طول موجة يبلغ 8.6 ميكرون. بالتزامن مع الملاحظات السابقة مع تلسكوب هابل الفضائيتم تصميم هذه البلورات على أن يكون لها نفس الشكل المدبب الذي يشبه المنشور السداسي مثل كوارتز الأرض، ولكن حجمها 10 نانومتر فقط.
الكوارتز هو شكل من أشكال السيليكات، وهو معدن غني بالسيليكا والأكسجين. السيليكات شائعة بشكل استثنائي، حيث تتكون منها جميع الأجسام الصخرية في النظام الشمسي، وقد تم اكتشاف السيليكات سابقًا في الغلاف الجوي لكواكب المشتري الساخنة الخارجية. ومع ذلك، في تلك الحالات كانت بلورات الزبرجد الزيتوني والبيروكسين أكثر تعقيدًا وغنية بالمغنيسيوم.
وقالت هانا ويكفورد من بريستول: “نتوقع تماما وجود سيليكات المغنيسيوم”. “لكن ما نراه بدلاً من ذلك قد يكون لبنات بنائها، وهي جزيئات البذور الصغيرة التي يجب أن تشكل حبيبات السيليكات الكبيرة التي نجدها في الكواكب الخارجية الباردة والأقزام البنية.”
WASP-27b مقفل مديًا، مما يعني أنه يظهر دائمًا نفس الوجه لنجمه. عندما تسافر الرياح التي تحتوي على جسيمات الكوارتز النانوية حول الكوكب، فإنها تخلق ضبابًا على ارتفاعات عالية في منطقة الانقلاب الليلي والنهار، وهي في الأساس سحب منتشرة من البلورات الصخرية. ثم يتغلغل هذا الضباب أثناء النهار ويتبخر في الحرارة.
شرح جرانت لأول مرة كيف ترسبت بلورات السيليكات في الأجواء الكوكبية.
وقال: “WASP-17b حار جدًا… والضغط الذي تتشكل عنده بلورات الكوارتز أكثر في الغلاف الجوي لا يتجاوز واحدًا على الألف مما نشهده على سطح الأرض”. “في ظل هذه الظروف، يمكن أن تتشكل البلورات الصلبة مباشرة من الغاز، دون المرور أولا عبر الطور السائل.”
ونشرت النتائج في أكتوبر رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
