قد يكون توهج الكوكب الخارجي ناتجًا عن انعكاس ضوء النجوم على الحديد السائل

هل هناك أقواس قزح في عوالم بعيدة؟ العديد من الظواهر التي تحدث على الأرض – المطر والأعاصير والشفق القطبي – تحدث أيضًا على كواكب أخرى في نظامنا الشمسي إذا كانت الظروف مناسبة. يوجد الآن دليل من خارج نظامنا الشمسي، وهو كوكب خارجي غريب بشكل خاص قد يظهر شيئًا قريبًا من قوس قزح.

وتحدث ظاهرة تعرف باسم “التمجيد” عندما يضرب الضوء سحبا من مادة مشابهة على شكل قطرات كروية تظهر في السماء على شكل هالات ملونة. قد يكون هذا تفسيرًا للغموض المحيط بملاحظات الكوكب الخارجي WASP-76B. الكوكب، وهو عملاق غازي محترق يتعرض لوابل من الحديد المنصهر، يمكن رؤيته أكثر سطوعًا عند طرفه الشرقي (الخط الذي يفصل جانب النهار عن الجانب الليلي) منه في طرفه الغربي. لماذا كان هناك المزيد من الضوء على جانب واحد من الكوكب؟

وبعد رصده باستخدام التلسكوب الفضائي CHEEOPS، إلى جانب الملاحظات السابقة التي أجراها هابل وسبيتزر وTESS، يعتقد الآن فريق من الباحثين من وكالة الفضاء الأوروبية وجامعة برن في سويسرا أن سبب الضوء الإضافي هو بصيص. .

رؤية النور

على مدى ثلاث سنوات، أجرى CHEOPS 23 عملية رصد للكوكب WASP-76B في الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. وتشمل هذه منحنيات المرحلةالنقل، و الخسوف الثانوي. منحنيات الطور هي سلسلة من الملاحظات التي تتتبع ثورة الكوكب الكاملة وتظهر التغيرات في مرحلته أو جزء من جانبه المضيء الذي يواجه التلسكوب. وقد يرى التلسكوب أكثر أو أقل من هذا الجانب بينما يدور الكوكب حول نجمه. يمكن لمنحنيات الطور تحديد التغير في السطوع الكلي للكوكب والنجم أثناء دوران الكوكب.

ويحدث الكسوف الثانوي عندما يمر كوكب خلف نجمه المضيف ويخسف به. ويمكن مقارنة الضوء الذي يُرى خلال هذا الكسوف بالضوء الكلي قبل الكسوف وبعده ليعطينا إحساسًا بالضوء المنعكس من الكوكب. عادة ما يتم رؤية كواكب المشتري الساخنة مثل WASP-76B من خلال الكسوف الثانوي.

يمكن أن تستمر عمليات رصد منحنى الطور بينما يحجب الكوكب نجمه. أثناء مراقبته لمنحنى طور WASP-76B، لاحظ CHEEOPS وجود فائض من ضوء ما قبل الكسوف على جانبه الليلي. وقد لوحظ هذا أيضًا في عمليات رصد منحنى الطور والكسوف الثانوي السابقة لـ TESS.

نهاية قوس قزح؟

إحدى ميزات WASP-76b هي أنه كوكب مشتري شديد الحرارة، لذلك على الأقل يفتقر نهاره إلى السحب والضباب الذي غالبًا ما يحجب الغلاف الجوي للمشتري الأكثر برودة وحارًا. وهذا يجعل من السهل اكتشاف الانبعاثات الجوية. لقد لاحظنا بالفعل عدم التماثل في محتوى الحديد بين الأطراف الجانبية ليلا ونهارا. دراسة سابقةمما يجعل الكوكب مثيرًا للاهتمام بشكل خاص. وبالمقارنة مع الطرف الليلي، فإن الغلاف الجوي العلوي للطرف النهاري لا يحتوي على الكثير من الحديد الغازي. من المحتمل أن يكون هذا بسبب هطول الحديد أثناء النهار على WASP-76b، والذي يتكثف في السحب الحديدية على الجانب الليلي.

تشير ملاحظات هابل إلى أن الانقلاب الحراري – عندما يبدأ الهواء القريب من سطح الكوكب في البرودة – يحدث في الجانب الليلي. وعندما يبرد هذا الجانب، فإنه يتكثف أولاً في شكل سحب، ثم يهطل المطر على الجانب النهاري، ثم يتبخر من الحرارة الشديدة ليتكثف مرة أخرى. يمكن لقطرات الحديد السائل أن تشكل السحب.

هذه السحب مهمة لأن الضوء الصادر من النجم المضيف يمكن أن ينعكس عن هذه القطرات الموجودة في تلك السحب، مما يخلق تأثير الهالة.

وقال الباحثون في ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية: “إن تفسير الملاحظة بتأثير المجد سيتطلب مزيدًا من الانعكاس في نصف الكرة الشرقي، والهباء الجوي الكروي، والقطرات الكروية في السحب”.

لقد شوهدت الأمجاد من قبل خارج الأرض. ومن المعروف أيضًا أنها تتشكل في السحب كوكب الزهرة. مثل WASP-76b، شوهد ضوء ما قبل الكسوف على كوكب الزهرة، لذلك في حين أنه من المؤكد وجود بصيص للكوكب الخارجي، فإن الملاحظات المستقبلية باستخدام التلسكوبات الأكثر قوة ستساعد في تحديد مدى تشابه الظاهرة في WASP-76. كوكب الزهرة. إذا تطابقا، فسيكون ذلك أول مجد معروف على كوكب خارج المجموعة الشمسية.

إذا اكتشفت الأبحاث المستقبلية ما إذا كان هذا مجرد وهم بالفعل، فقد تخبرنا هذه الظواهر بالمزيد عن الغلاف الجوي للكواكب الخارجية، التي تعكس الضوء من العناصر أو الجزيئات. وقد تؤدي أيضًا إلى وجود الماء، والذي قد يكون صالحًا للسكن. على الرغم من أن مجد WASP-76b المفترض لم يتم إثباته بشكل قاطع، إلا أنه ليس قوس قزح في الظلام.

علم الفلك والفيزياء الفلكية، 2024. DOI: 10.1051/0004-6361/202348270