اكتشف علماء الفلك تركيبة الغلاف الجوي لكوكب أكبر بسبع مرات من نجمه.

وباستخدام كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة من تلسكوب جيمس ويب، تمكن علماء الفلك من دراسة الغلاف الجوي للكوكب WD 1856 b الذي يدور حوله. ونشرت نتائج عملهم في مجلة الطبيعة. ويدور الكوكب حول نجمه على بعد ثلاثة ملايين كيلومتر فقط، وهو أقل بـ 17 مرة من أقرب كوكب في نظامنا إلى الشمس. تتراوح كتلة WD 1856 b بين 4.3 و10.9 كتلة كوكب المشتري، وعلى الأرجح أقرب إلى الطرف الأدنى من النطاق. تبين أن الغلاف الجوي غني بالعناصر الثقيلة (أغنى بمائة مرة من غلاف الشمس) والهباء الجوي المعتمد على الهيدروكربون. يوجد الكثير منها في الغلاف الجوي: حوالي أربعة بالمائة منها يتكون من الميثان، مثل الطبقات العميقة من الغلاف الجوي لنبتون في نظامنا. الشيء الأكثر غرابة في الغلاف الغازي لهذا المشتري العملاق هو درجة حرارته. تتراوح درجة الحرارة من +117 إلى 139 درجة مئوية، وهي أعلى بكثير من -112 درجة مئوية المتوقعة لكوكب يتلقى الكثير من الإشعاع من نجمه. ما هو غير متوقع هو أن القزم الأبيض موجود في هذا النظام منذ عشرة مليارات سنة، وقد أصبح كذلك منذ فترة طويلة – صغيرًا مثل الكوكب ومتوهجًا بشكل خافت بسبب الحرارة المتبقية. أي أن كوكبه يحافظ على درجة حرارة مرتفعة بشكل غير طبيعي لمليارات السنين بعد “نهاية العالم” المحلية، أي انخفاض ساحق في لمعان النجم. توصل مؤلفو العمل إلى استنتاج مفاده أن الكوكب تعرض لتسخين خطير بالفعل في فترة متأخرة جدًا من تطوره. على الأرجح، يرجع ذلك إلى هجرتها من المناطق الخارجية للنظام، حيث كان ينبغي تشكيلها. والحقيقة هي أن عمالقة الغاز لا يمكن أن توجد لفترة طويلة في مدارات قريبة جدًا من نجمهم. وهذا يعني أن WD 1856 b نشأ في الأصل بعيدًا عن النجم المحلي. ولمعرفة تركيبة الغلاف الجوي للكوكب، قام علماء الفلك بقياس التغيرات في توهج القزم الأبيض الذي يدور حوله. الكوكب كبير جدًا، والنجم صغير جدًا، لدرجة أنه امتص 56 بالمائة من ضوء نجمه عندما مر بينه وبين تلسكوب أبناء الأرض. تتوافق الأشرطة الحمراء في الرسم البياني مع نطاقات امتصاص الميثان / © NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted, STScI فقط بعد أن أصبح عملاقًا أحمر، توسعت الطبقات الخارجية للغلاف الجوي لهذا النجم كثيرًا لدرجة أنها امتصت الكوكب العملاق وبدأت في إبطاء سرعة دورانه حول النجم عن طريق الاحتكاك. وبعد ذلك، بدأ نصف قطر مدار WD 1856 b يتقلص حتى وصل إلى ثلاثة ملايين كيلومتر. ومع ذلك، كان من المفترض أن تنتهي هذه الهجرة منذ وقت طويل جدًا، ولهذا السبب لم يتم حل مسألة أسباب ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب بشكل كامل. لذلك، اقترح علماء الفلك أن مصدر التسخين يمكن أن يكون تفاعل المد والجزر بين الكوكب والنجم. إذا كان مدار WD 1856 b بعيدًا عن أن يكون دائريًا، فإن جاذبية القزم الأبيض ستسبب مدًا وجزرًا قويًا هناك، حيث سيؤدي الاحتكاك الناتج عنها إلى تسخين المشتري العملاق بشكل كبير. تلقي دراسة مثل هذه الأنظمة الضوء على مستقبلنا: في غضون بضعة مليارات من السنين، ستتوسع الشمس أيضًا لتصبح عملاقًا أحمر نابضًا، وستبدأ في إبطاء دوران الأرض، وستقترب من قلبها. وبعد ذلك، سيصبح النجم قزمًا أبيض، ومن المرجح أن يستمر كوكبنا في الدوران حوله، ولكن في مدار أقرب بكثير.