جيمس ويب يرصد رياحا شديدة على كوكب الإله ذو الوجهين

رسم العلماء باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي خريطة للطقس على كوكب يبعد 280 سنة ضوئية عن الأرض، وهو عملاق غازي ساخن يواجه أحد جوانبه شمسه بشكل دائم والآخر مغطى بليل أبدي.

ويتكون الكوكب المسمى WASP-43b، بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم وهو أكثر سخونة بكثير من أي عملاق غازي في نظامنا الشمسي، بسبب قربه من نجمه المضيف، الذي يدور حوله مرة كل 19 ساعة أرضية. ويعني هذا القرب الشديد أن WASP-43b مغلق بشكل مدّي (tidally locked) بنجمه.

🆕 Webb has mapped weather on an exoplanet! The nightside of hot gas-giant WASP-43b is likely to be covered with clouds made of mineral grains, while strong winds mix atmospheric gases around the planet.Read more: https://t.co/v66zrRbL0IArtist's impression: @NASA & @ESApic.twitter.com/XWo3wrfM4v

— ESA Webb Telescope (@ESA_Webb) April 30, 2024

واكتشف العلماء الآن أن الانغلاق المدي (أو التقييد المدي) هذا يسخن بشكل دائم جانبا واحدا من الكوكب إلى درجات حرارة تبلغ نحو 2300 درجة فهرنهايت (1260 درجة مئوية)، وهي حرارة ساخنة بدرجة كافية لصهر الحديد. وهذه الحرارة الحارقة تبخر الصخور وتحملها إلى السحب.

ووجد العلماء أن الفرق في درجة الحرارة بين النهار والليل، وهو أكثر برودة نسبيا عند 1110 فهرنهايت (600 درجة مئوية)، يؤدي إلى رياح شديدة يمكن أن تصل سرعتها إلى 5600 ميل في الساعة (9000 كم / ساعة).

واكتشف WASP-43b، والذي يوصف بأنه كوكب "يانوس"، الإله ذو الوجهين في الميثولوجيا الرومانية، في عام 2011. وتمت دراسته في البداية بواسطة تلسكوبات هابل وسبيتزر، لكن الدقة الفائقة لجيمس ويب التقطت الآن التفاصيل الدقيقة لغلافه الجوي.

وتقول المؤلفة الرئيسية للدراسة التي نشرتها مجلة Nature Astronomy، تايلور بيل، الباحث في معهد أبحاث منطقة الخليج البيئي في سان خوسيه، كاليفورنيا: "باستخدام هابل، يمكننا أن نرى بوضوح أن هناك بخار ماء على الجانب النهاري. واقترح كل من هابل وسبيتزر أنه قد تكون هناك سحب على الجانب الليلي. لكننا كنا بحاجة إلى قياسات أكثر دقة من جيمس ويب للبدء فعليا في رسم خرائط لدرجة الحرارة والغطاء السحابي والرياح وتكوين الغلاف الجوي الأكثر تفصيلا على طول الطريق حول الكوكب".

ولقياس درجة حرارة الكوكب، استخدم الباحثون أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) الخاصة بجيمس ويب لقياس الضوء الصادر من النظام كل 10 ثوان لأكثر من 24 ساعة.

وأضافت تايلور: "من خلال مراقبة مدار كامل، تمكنا من حساب درجة حرارة الجوانب المختلفة للكوكب أثناء دورانها في الأفق. ومن ذلك، يمكننا بناء خريطة تقريبية لدرجة الحرارة في جميع أنحاء الكوكب".

وكشفت قياسات الأشعة تحت الحمراء التي أجراها تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضا عن التركيب الكيميائي للكوكب، والذي يتضمن بخار الماء ولكنه يفتقر إلى الميثان.

وعادة ما يتم إنتاج الميثان على الكواكب من هذا النوع عبر التفاعلات بين الهيدروجين وأول أكسيد الكربون، لكن الرياح العاتية للكوكب قد تحمل هذا الميثان إلى الجانب النهاري للكوكب، حيث يتم تدميره بواسطة الإشعاع العنيف لنجمه المضيف.