لقد حصلنا في النهاية على أول نظرة بصرية على كوكب خارجي وجوها ، والصبي هو مكان غريب. يسمى الكوكب HR8799e ، وغلافه الجوي معقد. يقع HR8799e في قبضة عاصفة عالمية تهيمن عليها غيوم متطايرة من الحديد والسيليكات.
بفضل المركبة الفضائية كيبلر ، اكتشفنا الكثير من الكواكب الخارجية والمرشحين للكواكب الخارجية في السنوات القليلة الماضية. في الواقع ، أصبح الأمر روتينيًا الآن. لكننا لا نعرف ما يكفي عنها. يمكننا تحديد مدى الكتلة لهم وكذلك تكوينهم وكثافتهم المحتملة ، ولكن خصائصهم الجوية مخفية عنا.
لكن هذا بدأ يتغير.
يمكننا أن نشكر المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) على هذه النظرة إلى كوكب خارجي بعيد. استخدموا أداة الجاذبية الخاصة بهم على مقياس تداخل التلسكوب الكبير جدًا للحصول على أول ملاحظة مباشرة لكوكب خارجي. هذه ليست صورة فعلية للكوكب ، ولكنها طيف ضوئي للغلاف الجوي ، وصورة أكثر تفصيلاً بكثير من أي شيء رأيناه سابقًا.
HR8799e هو ما يسمى "المشتري الفائق" وهو يختلف عن أي كوكب في نظامنا الشمسي. إنه عملاق غاز حوالي 5 إلى 10 أضعاف كتلة المشتري ، يدور حول نجم يبعد عن 129 سنة ضوئية. لو كان في نظامنا الشمسي ، سيكون مداره بين زحل وأورانوس. كما أنه كوكب صغير عمره حوالي 30 مليون سنة فقط. و HR8799e لا تزال ساخنة للغاية.
الكوكب هو في الأساس طفل ساخن ، صغير ، و يعتقد العلماء أنه يمكن أن يفتح نافذة على تشكيل الكواكب والأنظمة الشمسية. إنه مكان معادٍ فيما يتعلق بالحياة. لا تزال ساخنة من وقت تشكيلها ، ولها تأثير دفيئة قوي. إنها قاتلة 1000 درجة مئوية.
لكن قابليتها للسكن ، أو عدم قابليتها ، ليست هي المهم هنا.
"هذا يرسم صورة لجو ديناميكي لكوكب خارجي عملاق عند الولادة ، يخضع لعمليات معقدة فيزيائية وكيميائية".
سيلفستر لاكور ، باحث في مرصد باريس ومعهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض.
هذه هي المرة الأولى التي تعلمنا فيها الكثير من التفاصيل حول كوكب خارجي ، وكل ذلك بفضل مقياس التداخل VLT وأداة GRAVITY المرفقة. الصورة عشرة أضعاف تفاصيل أي ملاحظات سابقة ، مما سمح لعلماء الفلك باكتشاف بعض المفاجآت.
أظهر الطيف التفصيلي HR8799e أن الغلاف الجوي يحتوي على سحب من غبار الحديد والسيليكات. كما أنه يحتوي على أول أكسيد الكربون أكثر من الميثان ، وهو أمر محير.
"أظهر تحليلنا أن HR8799e لديه جو يحتوي على أول أكسيد الكربون أكثر بكثير من الميثان - وهو أمر غير متوقع من كيمياء التوازن". يشرح قائد الفريق سيلفستر لاكور الباحث CNRS في مرصد باريس - PSL ومعهد ماكس بلانك للفيزياء خارج الأرض. "يمكننا أن نفسر هذه النتيجة المدهشة بشكل أفضل مع الرياح الرأسية العالية داخل الغلاف الجوي التي تمنع أول أكسيد الكربون من التفاعل مع الهيدروجين لتكوين الميثان."
ما يقوله لاكور هو أن التفاعلات الكيميائية المتوقعة التي تتضمن أول أكسيد الكربون والميثان لا تحدث كما هو متوقع ، ونتيجة لذلك فإن الغلاف الجوي ليس في حالة توازن. ويفترض أن الرياح الرأسية العالية تمنع الاثنين من الاختلاط والتفاعل.
كما أن غيوم الحديد وغبار السيليكات محيرة أيضًا. وفقًا لبيان صحفي ، يشير الحديد والسيليكات ، جنبًا إلى جنب مع المستويات العالية من أول أكسيد الكربون ، إلى أن جو HR8799e متورط في عاصفة قوية.
بشكل عام ، تم الكشف عن الكواكب الخارجية ككوكب صغير جدًا مع جو معقد يمر بالكثير من التغييرات ، ولا يوجد في أي مكان قريب من أي نوع من الحالة المستقرة.
"تشير ملاحظاتنا إلى وجود كرة غاز مضاءة من الداخل ، مع أشعة من الضوء الدافئ تدور عبر بقع عاصفة من السحب الداكنة" يشرح Lacour. يتحرك الحمل الحراري حول غيوم سيليكات وجزيئات الحديد التي تتفكك وتسقط إلى الداخل. وهذا يرسم صورة لجو ديناميكي لكوكب خارجي عملاق عند الولادة ، يخضع لعمليات معقدة فيزيائية وكيميائية ".
هذه نتيجة مثيرة للاهتمام بالنسبة لـ ESO و VLT-I و GRAVITY. الجاذبية مسؤولة بالفعل عن بعض الأعمال الرائدة الأخرى ، بما في ذلك ملاحظتها للغاز الذي يدور حول ثقب أسود بسرعة 30٪ من سرعة الضوء.
نأمل أن يستخدموه لتصوير المزيد من الكواكب الخارجية. وما إلى ذلك وهلم جرا.
