اكتشاف جسيمات الكوارتز النانوية في غلاف الكوكب الخارجي WASP-17b

منوعات

تلسكوب جيمس ويب يكتشف بلورات الكوارتز في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية

18 تشرين الأول 2023 16:08

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي للمرة الأولى وجود بلورات كوارتز صغيرة تحتوي على السيليكا، وهو معدن شائع على الأرض، داخل الغلاف الجوي لكوكب خارجي حار مشتعل.

من المحتمل أن جسيمات السيليكا النانوية هذه، التي توجد على الأرض في رمال الشاطئ وتستخدم لإنتاج الزجاج، تدور حول سحب الكوكب الخارجي، المعروف باسم WASP-17b، وفقاً للباحثين. 

الكوكب الخارجي WASP-17b

تم اكتشاف WASP-17b لأول مرة في عام 2009، وهو كوكب غازي عملاق يقع على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض، ويبلغ حجمه أكثر من سبعة أضعاف حجم كوكب المشتري، مما يجعله أحد أكبر الكواكب الخارجية المعروفة لعلماء الفلك.

اكتشاف جسيمات الكوارتز النانوية في غلاف الكوكب الخارجي WASP-17b

اكتشف الباحثون جسيمات الكوارتز النانوية في السحب عالية الارتفاع باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وفقاً لبحث جديد نُشر يوم الاثنين في مجلة Astrophysical Letters.

وقال ديفيد غرانت، مؤلف الدراسة الرئيسي، والباحث في جامعة بريستول، في بيان: "لقد شعرنا بسعادة غامرة، لقد علمنا من ملاحظات هابل أنه لا بد من وجود هباء جوي، وهي جزيئات صغيرة تشكل السحب أو الضباب، في الغلاف الجوي لـ WASP-17 b، لكننا لم نتوقع أن تكون مصنوعة من الكوارتز".

جسيمات السيليكا النانوية

إن هذه المعادن الغنية بالسيليكون والأكسجين، والتي تسمى السيليكات، متوفرة بكثرة على الأرض والقمر والأجسام الصخرية الأخرى في النظام الشمسي، كما أن السيليكات شائعة أيضاً بشكل لا يصدق في مجرة درب التبانة، لكن حتى الآن، كانت حبيبات السيليكات المكتشفة في أجواء الكواكب الخارجية مصنوعة من المغنيسيوم، وليس الكوارتز المصنوع من السيليكا النقية.

بلورات الكوارتز النانوية

وقالت "هانا ويكفورد" المؤلفة المشاركة في الدراسة، والمحاضرة البارزة في الفيزياء الفلكية بجامعة بريستول، في بيان: "كنا نتوقع رؤية سيليكات المغنيسيوم فقط، لكن ما نراه بدلاً من ذلك هو على الأرجح اللبنات الأساسية لتلك الجسيمات، وهي "البذور" الصغيرة اللازمة لتشكيل حبيبات السيليكات الأكبر حجماً التي نكتشفها في الكواكب الخارجية الباردة والأقزام البنية".

يمكن أن يمكّن هذا الاكتشاف الباحثين من فهم المواد المستخدمة لتشكيل بيئات كوكبية تختلف كثيراً عما نعرفه على الأرض.

خصائص بلورات الكوارتز المكتشفة على الكوكب الخارجي Wasp-17b

يستغرق Wasp-17b حوالي 3.7 يوماً أرضياً لإكمال دورة واحدة حول نجمه، وركز علماء الفلك ملاحظاتهم على الكوكب الخارجي أثناء عبوره أمام نجمه وتسلل ضوء النجوم عبر غلافه الجوي، وبعد 10 ساعات من المراقبة، اكتشف الفريق علامة تشير إلى وجود جسيمات الكوارتز النانوية.

من المحتمل أن تكون بلورات الكوارتز سداسية الشكل، لكن حجم كل واحدة منها هو جزء من المليون من السنتيمتر فقط، وهي صغيرة جداً لدرجة أن 10000 حبة يمكن وضعها جنباً إلى جنب على طول شعرة الإنسان. 

المصدر: مجلة Astrophysical Letters