أثناء دراسة كوكب خارجي صخري معروف باسم GJ 486 b ، اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي علامات بخار الماء ، وفقًا لـ RT.
من المعروف أن GJ 486 b أكبر بحوالي 30٪ من الأرض وتبلغ كتلتها حوالي 2.8 ضعف كتلة كوكبنا ، مما يعني أنه عالم صخري أقوى من الأرض. يدور حول نجم قزم أحمر في أقل من 1.5 يوم أرضي. من المتوقع أن يواجه الكوكب نجمه المضيف عن طريق القفل المداري أو تقييد المد والجزر ، مع جانب نهاري دائم وجانب ليلي دائم.
إنه قريب جدًا من نجمه ليكون داخل المنطقة الصالحة للسكن ، حيث تبلغ درجة حرارة سطحه حوالي 430 درجة مئوية (800 درجة فهرنهايت).
ومع ذلك ، فإن ملاحظات جيمس ويب باستخدام مقياس الطيف بالأشعة تحت الحمراء القريب (NIRSpec) التي تشير إلى أن كوكبًا صخريًا خارج المجموعة الشمسية على بعد حوالي 26 سنة ضوئية من الأرض يبدو أنه يحتوي على بخار الماء.
يمكن أن يكون بخار الماء من الغلاف الجوي للكوكب ، وفي هذه الحالة يجب أن يتم تجديده باستمرار بسبب الخسائر من الإشعاع النجمي. لكن هناك احتمال مماثل يقول أن بخار الماء هو في الواقع من الطبقة الخارجية لنجم مضيف بارد للكوكب.
ستساعد ملاحظات جيمس ويب الإضافية في الإجابة على السؤال: هل يمكن لكوكب صخري الحفاظ على الغلاف الجوي أو إعادة تكوينه في بيئة قاسية بالقرب من نجم قزم أحمر؟
النجوم الأكثر شيوعًا في الكون هي الأقزام الحمراء ، مما يعني أنه من المرجح العثور على الكواكب الخارجية الصخرية التي تدور حول مثل هذا النجم.
والنجوم القزمة الحمراء باردة ، لذا يجب على الكوكب أن يعانقها في مدار ضيق ليبقى دافئًا بدرجة كافية لاستضافة الماء السائل (بمعنى أنه يقع في المنطقة الصالحة للسكن).
هذه النجوم نشطة للغاية أيضًا ، خاصةً عندما تكون صغيرة ، وتصدر الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية التي يمكن أن تلحق الضرر بالأجواء الكوكبية. نتيجة لذلك ، فإن السؤال المفتوح المهم في علم الفلك هو ما إذا كان بإمكان كوكب صخري الحفاظ على الغلاف الجوي أو إعادة تكوينه في مثل هذه البيئة القاسية.
للمساعدة في الإجابة على هذا السؤال ، استخدم علماء الفلك تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا لدراسة كوكب خارجي صخري يعرف باسم GJ 486 b.
وإذا كان بخار الماء مرتبطًا بالكوكب ، فهذا يدل على أن له غلافًا جويًا على الرغم من حرارته الحارقة وقربه من نجمه.
شوهد بخار الماء على الكواكب الخارجية الغازية من قبل ، ولكن حتى الآن لم يتم اكتشاف غلاف جوي محدد حول كوكب خارجي صخري. ومع ذلك ، يحذر الفريق من أن بخار الماء يمكن أن يكون على النجم نفسه ، وبشكل أكثر دقة ، في الأرباع النجمية الأكثر برودة ، وليس من الكوكب على الإطلاق.
وقالت سارة موران من جامعة أريزونا في توكسون ، المؤلفة الرئيسية للدراسة: “إننا نشهد إشارة ومن المؤكد أنها تأتي من الماء”. “لكننا لا نستطيع حتى الآن معرفة ما إذا كان هذا الماء جزءًا من الغلاف الجوي للكوكب ، بمعنى أن للكوكب غلاف جوي ، أو ما إذا كنا نشهد فقط توقيعًا مائيًا قادمًا من نجم.”
أضاف كيفن ستيفنسون من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز في لوريل ، ماريلاند ، مؤلف مشارك في الدراسة.
لاحظ الفريق وجود معبرين ، استمر كل منهما حوالي ساعة. ثم استخدموا ثلاث طرق مختلفة لتحليل البيانات الناتجة. كانت النتائج الثلاثة متسقة من حيث أنها تظهر طيفًا مسطحًا في الغالب مع ارتفاع مثير للاهتمام في أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء الأقصر.
قام الفريق بتشغيل نماذج حاسوبية تدرس عددًا من الجزيئات المختلفة ، وخلصوا إلى أن المصدر الأكثر احتمالًا للإشارة هو بخار الماء.
في حين أن بخار الماء يمكن أن يشير إلى وجود الغلاف الجوي على GJ 486 b ، فإن بخار الماء من النجم هو أيضًا تفسير معقول. من المثير للدهشة ، أنه حتى في شمسنا ، يمكن أن يوجد بخار الماء في بعض الأحيان في البقع الشمسية لأن هذه البقع شديدة البرودة مقارنة بالسطح المحيط بالنجم. النجم المضيف لـ GJ 486 b أكثر برودة بكثير من الشمس ، لذلك سيتركز المزيد من بخار الماء في نقاط النجوم الخاصة به. نتيجة لذلك ، يمكنه إنشاء إشارة تحاكي الغلاف الجوي للكوكب.
