اكتشاف كوكب WASP-193b: الكوكب الكبير ذو التركيبة الرقيقة والمفتاح لأبحاث المستقبل في Nature Astronomy. كواكب "المشتري المنتفخ" تحدث تحديات كبيرة. الكتلة والتكوين الغامض لهذا الكوكب الشاذ.
ما هو الكوكب الكبير ذو التركيبة الرقيقة الشبيهة بحلوى القطن؟ اتضح أنه كوكب.
اكتشف تحالف دولي من علماء الفلك حديثاً كوكباً غير عادي، أطلق عليه اسم WASP-193b، وهو أكبر من المشتري بحوالي 50%، وبطريقة ما لا يزال ثاني أخف كوكب تم اكتشافه على الإطلاق.
لكن WASP-193b، الذي يقع خارج نظامنا الشمسي على بعد حوالي 1200 سنة ضوئية من الأرض، ليس مجرد شذوذ علمي. فالكوكب الخارجي يمكن أن يكون أيضًا مفتاحًا لأبحاث مستقبلية تبحث في التكوين غير النمطي للكواكب، وفقًا لدراسة تصف الاكتشاف الذي نُشر يوم الثلاثاء في مجلة Nature Astronomy.
كوكب حلوى القطن هذا ليس وحيداً؛ فهناك كواكب أخرى مشابهة تنتمي إلى فئة يطلق عليها العلماء على سبيل الدعابة اسم "المشتري المنتفخ". أخف الكواكب المكتشفة على الإطلاق هو كوكب كيبلر 51d المنتفخ الفائق، وهو كوكب بحجم المشتري تقريباً، ولكنه أخف بمئة مرة من الكوكب الغازي العملاق.
قال المؤلف الرئيسي للدراسة خالد البرقاوي إن كوكب المشتري المنتفخ كان لغزاً غامضاً إلى حد كبير لمدة 15 عاماً. لكن WASP-193b، وبسبب حجمه، فهو مرشح مثالي لإجراء المزيد من التحليل بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومراصد أخرى.
"قال البرقاوي، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في علوم الأرض والغلاف الجوي والكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، في بيان صحفي: "الكوكب خفيف جداً لدرجة أنه من الصعب التفكير في مادة مماثلة في الحالة الصلبة. "السبب في قربه من حلوى القطن هو أن كلاهما يتكون في الغالب من غازات خفيفة وليس من مواد صلبة. الكوكب في الأساس رقيق للغاية."
كان الكوكب WASP-193b، الذي يعتقد الباحثون أنه يتكون في معظمه من الهيدروجين والهيليوم، لغزاً كبيراً للباحثين في تجميعه. ونظراً لأن كثافة الكوكب الخارجي خفيفة جداً بالنسبة لحجمه، أصبح حساب كتلته تحدياً كبيراً.
عادةً ما يحدد العلماء الكتلة باستخدام تقنية تسمى السرعة الشعاعية، حيث يقوم الباحثون بتحليل كيفية تحوّل طيف النجم، وهو رسم بياني يشير إلى شدة الانبعاثات الضوئية بالأطوال الموجية، أثناء دوران الكوكب حوله. وكلما كان الكوكب أكبر، كلما زاد انزياح طيف النجم - لكن هذا لم ينجح مع WASP-193b، وهو كوكب خفيف جداً، ولم يحدث أي سحب على النجم يمكن للفريق رصده.
وأوضح البرقاوي أن الفريق استغرق أربع سنوات لجمع البيانات وحساب كتلة WASP-193b بسبب صغر حجم الإشارات الكتلية. ولأن الأعداد المنخفضة للغاية التي وجدوها كانت نادرة جداً، أكمل الباحثون تجارب متعددة لتحليل البيانات، فقط للتأكد.
وقال المؤلف الرئيسي المشارك فرانسيسكو بوزويلوس، وهو باحث رئيسي في معهد الفيزياء الفلكية في الأندلس بإسبانيا، في بيان صحفي: "لقد حصلنا في البداية على كثافات منخفضة للغاية، وكان من الصعب جداً تصديقها في البداية".
في النهاية اكتشف الفريق أن كتلة الكوكب تبلغ 14% فقط من كتلة المشتري، على الرغم من كونه أكبر بكثير.
لكن الحجم الأكبر يعني "غلافاً جوياً ممتداً" أكبر، كما قال المؤلف المشارك في الدراسة جوليان دي ويت، الأستاذ المشارك في علوم الكواكب في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ويعني ذلك أن WASP-193b يوفر نافذة مفيدة بشكل خاص في تكوين هذه الكواكب المنتفخة.
قال دي ويت لشبكة CNN: "كلما كان الغلاف الجوي للكوكب أكبر، كلما زاد الضوء الذي يمكن أن يمر عبره". "لذلك من الواضح أن هذا الكوكب هو أحد أفضل الأهداف التي لدينا لدراسة تأثيرات الغلاف الجوي. سيكون بمثابة حجر رشيد لمحاولة حل لغز كواكب المشتري المنتفخ."
ولكن ليس من الواضح أيضاً كيف تشكل WASP-193b، كما قال البرقاوي. إن "نماذج التطور الكلاسيكية" للعمالقة الغازية لا تفسر هذه الظاهرة تماماً.
وقال: "إن WASP-193b هو كوكب شاذ عن جميع الكواكب المكتشفة حتى الآن".
