المفهوم الفني: وكالة ناسا ، وكالة الفضاء الأوروبية ، ج. بيكون ، أ. فيلد (STScI) ، H. Wakeford (STScI / Univ. Of Exeter)باستخدام تلسكوبات هابل وسبيتزر ،
قام علماء الفيزياء الفلكية
بتحليل (pdf) الغلاف الجوي لكوكب كوكب زحل الساخن WASP-39b - وشكلوا أكثر طيف إرسال كامل يمكن تجميعه باستخدام الأدوات الحديثة. يمر ضوء النجوم عبر الغلاف الجوي لكوكب الأرض ، بينما تمتص الموجات جزئيًا بأطوال مميزة لحالات الطاقة للمادة في الغلاف الجوي. وبالتالي ، من خلال التحليل الطيفي للامتصاص ، من الممكن تحديد المركبات الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي.
لذلك ، أثبت علماء الفيزياء الفلكية من جامعة إكستر (المملكة المتحدة) ، بالتعاون مع زملائهم من الجامعات الأخرى وموظفي وكالة ناسا ، وجود كمية كبيرة من بخار الماء في الغلاف الجوي.
على الرغم من توقع وجود الماء في الغلاف الجوي مقدمًا ، فإن مثل هذه الكمية الكبيرة مثيرة للدهشة - أكثر ثلاث مرات من زحل. هذا يشير إلى أن الكوكب شكل أبعد بكثير عن نجمه وتم قصفه بمواد جليدية.
يوضح الرسم التوضيحي أدناه طيف الإرسال الكامل لـ WASP-39b (النقاط السوداء).
يشمل طيف الإرسال بيانات HST STIS و WFC3 ، و Spitzer IRAC و VLT FORS2 ، مكملين الطيف من 0.3 إلى 5.0 ميكرون مع جميع الأدوات المتاحة. استنادًا إلى ملف التعريف المتساوي الحرارة وحالة التوازن الكيميائي ، قام العلماء بتجميع النموذج الأكثر احتمالية للغلاف الجوي لكوكب WASP-39b. تم تمييزه باللون الأحمر ، مما يشير إلى فترات الثقة 1 و 2 و 3σ (من الأزرق الداكن إلى الأزرق).
على الرغم من عدم وجود كواكب مثل WASP-39b في النظام الشمسي ، إلا أن دراستها يمكن أن توفر معلومات جديدة حول مكان وكيفية تشكل الكواكب بالنسبة لنجومها. كوكب خارج المجموعة الشمسية فريد من نوعه بطريقته الخاصة. لمزيد من المعلومات التي يمكنك جمعها حولها والكواكب الأخرى غير العادية ، سيكون مصدرها أكثر فهمًا.
WASP-39b مثير للاهتمام لأنه من المحتمل أن يكون له تاريخ تطوري غير عادي للغاية. إذا حكمنا من خلال كمية الماء في الغلاف الجوي ، فقد تشكلت بعيدًا عن النجم ، لكنها قامت بعد ذلك برحلة ملحمية عبر نظامها الكوكبي وربما دمرت بعض الأجسام الكوكبية الأخرى في طريقها.
تشرح الباحثة الرئيسية هانا ويكفورد من معهد أبحاث الفضاء تلسكوب الفضاء (الولايات المتحدة) وجامعة إكستر (المملكة المتحدة): "نحن بحاجة إلى دراسة الكواكب الأخرى لفهم نظامنا الشمسي". "لكن الكواكب الخارجية تظهر أن تكوين الكوكب أكثر تعقيدًا وإرباكًا مما كنا نعتقد". وهذا رائع! " يوضح مثال WASP-39b أن الكواكب الخارجية يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا في تكوين الغلاف الجوي عن الكواكب في نظامنا الشمسي.
يقع WASP-39b في كوكبة برج العذراء في مدار نجم هادئ من النوع الشمسي على مسافة حوالي 700 سنة ضوئية من الشمس. فترة الدوران (فلكي) هي أربعة أيام أرض. في الوقت الحاضر ، تقع بالقرب من نجمها أكثر من 20 مرة من الأرض إلى الشمس ، وتدور بشكل متزامن مع النجم ، أي أنها تواجهها دائمًا على نفس الجانب.
درجة الحرارة على الجانب المشمس 776.7 درجة مئوية. تحمل الرياح القوية الحرارة من جانب النهار في جميع أنحاء الكوكب ، لذا فإن الجانب الخلفي يسخن تقريبًا مثل جانب النهار. على الرغم من أن الكوكب يسمى "زحل الساخن" ، إلا أنه ليس لديه نفس الحلقة. ولكن بعد ذلك تتمتع بأجواء رائعة ، خالية من السحب العالية الارتفاع ، مما سمح باستخدام أدوات التحليل الطيفي للامتصاص.
يأمل العلماء في التقدم بشكل كبير في دراسة WASP-39b والكواكب الخارجية الأخرى بعد إطلاق تلسكوب جيمس ويب المقرر في عام 2019. وفقًا لأحدث الجدول الزمني ، يجب أن يتم الإطلاق في نافذة بين مارس ويونيو 2019. للأسف ، وفقًا
لأحدث تقرير لغرفة الحسابات الأمريكية بتاريخ 28 فبراير 2018 ، سيحتاج المقاول ، نورثروب غرومان ، إلى أربعة أشهر إضافية لإعداد التلسكوب للتشغيل. لذلك ، يمكن تأجيل إطلاق التلسكوب مرة أخرى. يعمل موظفو شركة Northrop Grumman حاليًا على JWST في ثلاث نوبات على مدار 24 ساعة في اليوم. منذ سبتمبر 2017 ، تجاوز نطاق العمل في المشروع بالفعل الأرقام الأولية بخمس مرات.
تلسكوب جيمس ويب بعد اختبار المبردة في غرفة التحكم في الفراغ بمركز الفضاء. جونسون في هيوستن ، 1 ديسمبر 2017. الصورة: وكالة ناسا / كريس غان ، CC BY-NC-ND 2.0سيقدم جيمس ويب معلومات عن الكربون الجوي الذي يمتص الضوء عند أطوال موجية أطول من سجلات هابل. ثم سيتمكن العلماء من تحديد نسبة الكربون والأكسجين في الغلاف الجوي - ووضع افتراضات أكثر دقة حول أصل الكوكب وتاريخه التطوري.