وجد الكوكب الخارجي WASP-17b بلورات كوارتز دوامية في غلافه الجوي

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار حول الاكتشافات الرائعة والإنجازات العلمية والمزيد.

سي إن إن
—

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لأول مرة بلورات كوارتز صغيرة تحتوي على السيليكا – وهو معدن شائع على الأرض – في الغلاف الجوي لكوكب خارجي حار مشتعل.

يقترح الباحثون أن جزيئات السيليكا النانوية، التي تظهر في رمال الشاطئ على الأرض وتستخدم لصنع الزجاج، يمكن أن تتدفق من سحب كوكب خارجي يسمى WASP-17b.

تم اكتشاف WASP-17b لأول مرة في عام 2009، وهو كوكب غازي عملاق يقع على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض. تبلغ كتلته سبعة أضعاف كتلة كوكب المشتري، مما يجعله أحد أكبر الكواكب الخارجية المعروفة لدى علماء الفلك.

اكتشف الباحثون جسيمات الكوارتز النانوية في السحب العالية باستخدام أداة ويب للأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وفقًا لبحث جديد نُشر يوم الاثنين. رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.

وقال ديفيد جرانت، الباحث بجامعة بريستول، في بيان: “كنا سعداء”. “لقد علمنا من ملاحظات هابل أن الغلاف الجوي لـ WASP-17 b يجب أن يحتوي على هباء جوي – سحب أو ضباب من جزيئات صغيرة – لكننا لم نتوقع أن تكون مصنوعة من الكوارتز.”

تتواجد معادن السيليكون والمعادن الغنية بالأكسجين، السيليكات، بكثرة على الأرض والقمر والأجسام الصخرية الأخرى في النظام الشمسي. السيليكات شائعة بشكل لا يصدق في مجرة ​​درب التبانة. لكن حتى الآن، فإن حبيبات السيليكات المكتشفة في أجواء الكواكب الخارجية تعتمد على المغنيسيوم، وليس الكوارتز، المصنوع من السيليكا النقية.

وقالت هانا ويكفورد، وهي محاضرة بارزة في الفيزياء الفلكية بجامعة بريستول، في بيان: “يمكننا أن نرى سيليكات المغنيسيوم ككل”.
“لكن ما نراه بدلاً من ذلك قد يكون لبنات بناء جزيئات” البذور “الصغيرة اللازمة لتشكيل حبيبات السيليكات الكبيرة التي نجدها في الكواكب الخارجية الباردة والأقزام البنية.”

سيساعد هذا الاكتشاف الباحثين على فهم المواد المستخدمة لإنشاء بيئات كوكبية مختلفة عما نعرفه على الأرض.

يستغرق Wasp-17b 3.7 يومًا أرضيًا لإكمال دورة واحدة حول نجمه. ركز علماء الفلك ملاحظاتهم عندما مر الكوكب الخارجي أمام نجمه وتسلل ضوء النجوم عبر غلافه الجوي.

وبعد 10 ساعات من المراقبة، اكتشف الفريق علامة تشير إلى وجود جسيمات الكوارتز النانوية.

يمكن أن تكون بلورات الكوارتز سداسية الشكل، مثل أكبر الجيودات التي نعرفها على الأرض، لكن عرض كل واحدة منها لا يتجاوز جزء من المليون من السنتيمتر، وهي صغيرة جدًا لدرجة أن 10000 حبة تناسب طول شعرة الإنسان. بحث. وتتراكم الجزيئات في الغلاف الجوي.

وقال جرانت: “إن WASP-17 b حار جدًا – حوالي 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) – والضغط الذي تتشكل عنده بلورات الكوارتز في الغلاف الجوي لا يتجاوز واحدًا على الألف مما نشهده على سطح الأرض”. “في ظل هذه الظروف، يمكن أن تتشكل البلورات الصلبة مباشرة من الغاز، دون المرور أولا عبر الطور السائل.”

الكوكب مقيد مديًا بنجمه، مما يعني أن جانبًا واحدًا يواجه النجم دائمًا ويختبر درجات حرارة أكثر دفئًا، في حين أن الجانب “الليلي” الدائم من الكوكب يكون أكثر برودة. ومع تحرك السحب حول الكوكب، فإنها تتبخر في يوم حار، مما يتسبب في دوران جزيئات الكوارتز.

وقال جرانت: “يمكن للرياح تحريك هذه الجزيئات الزجاجية الصغيرة بسرعة آلاف الأميال في الساعة”.

تتيح كاشفات ويب الحساسة للباحثين فهمًا أفضل للأجواء والظروف البيئية والطقس للكواكب خارج نظامنا الشمسي.

وتتكون الكواكب الغازية العملاقة الساخنة، مثل WASP-17b، والتي تسمى أيضًا بالمشتريات الساخنة، في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، مع بعض بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. يساعد اكتشاف السيليكا في الغلاف الجوي للكوكب العلماء في الحصول على فكرة أوسع عن تركيبة WASP-17b.

وقال ويكفورد: “إذا أخذنا في الاعتبار الأكسجين الموجود في هذه الغازات فقط وأهملنا تضمين كل الأكسجين الموجود في المعادن مثل الكوارتز، فسوف نقلل بشكل كبير من الوفرة الإجمالية”. “تخبرنا بلورات السيليكا الجميلة هذه عن وجود مواد مختلفة وكيف تشكل جميعها بيئة هذا الكوكب.”