إكتشاف كوكب ضخم ومشابه للغيوم ورقيق بقدر حلوى غزل البنات

تتعدد المظاهر الغريبة في المجرّة لكن قد يكون كوكب خارجي جديد، على بُعد 1232 سنة ضوئية، الأغرب على الإطلاق حتى الآن. يحمل هذا الكوكب اسم WASP-193b. قد يكون أكبر من المشتري بخمسين في المئة تقريباً، لكنه خفيف ورقيق لدرجة أن تكون كثافته الإجمالية قريبة من كثافة حلوى غزل البنات! تساوي كثافته أكثر من 1% من كثافة كوكب الأرض بقليل.

هذا النوع من الكواكب الخارجية ليس غريباً لكنه يبقى نادراً، وقد يساعدنا على تحسين طريقة فهمنا لتطور الكواكب برأي فريق دولي بقيادة عالِم الفلك خالد برقاوي من جامعة «لياج» في بلجيكا.

من خلال مراقبة تلك العوالم الغريبة والمدهشة في الفضاء، لن نتمكن من فهم نظامنا الشمسي في سياقه الصحيح فحسب، بل إننا قد نحصل على فرصة قيّمة لمعرفة مسار تشكيل أنظمة الكواكب وطريقة تطورها.

تُعتبر كواكب العمالقة الغازية أداة ممتازة لتحقيق هذه الغاية لأن ما نعرفه عن طريقة تشكيل الكواكب يثبت أنها نشأت على الأرجح في أماكن أخرى ثم اتجهت نحو الداخل. كذلك، تعني الأشعة المنبثقة من النجم أن جزءاً كبيراً من تلك العوالم بدأ ينكمش أيضاً.

يدور الكوكب الخارجي WASP-193b حول نجم مشابه للشمس اسمه WASP-193. هذا النجم هو أكبر من كتلة الشمس بمعدل 1.1 وأكبر من نصف القطر الشمسي بمعدل 1.2، وهو قريب جداً من الشمس من حيث درجة الحرارة والعمر. لكن يدور هذا الكوكب حول نجمه على مسافة أقرب من أي كوكب آخر في النظام الشمسي. هو يتحرك مرة واحدة كل 6.25 أيام.

من خلال دراسة طريقة تغيّر ضوء النجم أثناء تحرك الكوكب الخارجي، تمكن الباحثون من احتساب كثافة العالم ونصف قطره الذي يفوق نصف قطر كوكب المشتري بمعدل 1.46 مرة. لكن تبقى كتلته صغيرة جداً، فهي تساوي 0.139 مرة من كتلة المشتري.

استنتج الباحثون كثافة الكوكب الخارجي استناداً إلى هذه الخصائص، وهي تبلغ 0.059 غرام لكل سنتيمتر مكعب. في المقابل، تبلغ كثافة الأرض 5.51 غرامات لكل سنتيمتر مكعب. وتساوي كثافة المشتري 1.33 غرام لكل سنتيمتر مكعب، وهو أمر منطقي، إذ يشمل هذا الكوكب كمية كبيرة من الغيوم. أخيراً، تبلغ كثافة حلوى غزل البنات 0.05 غرام لكل سنتيمتر مكعب.

تَقِلّ العوالم الأخرى التي تحمل هذا المستوى من الكثافة، لكنها تطرح أدلة حول طريقة نشوء هذا النوع من العوالم الرقيقة. قد يسخن الغلاف الجوي وينتفخ بسبب قربه من نجم معيّن، لا سيما إذا كان ذلك الغلاف يتألف بشكلٍ أساسي من الهيدروجين والهيليوم.

لكن سيكون ذلك العالم مشابهاً لكوكب WASP-193b خلال عشرات ملايين السنين فقط، أي حين يكون النجم أكثر حداثة وسخونة. كذلك، قد تُجرّد الحرارة والرياح النجم من ذلك الغلاف الجوي الهش بسرعة.

هذا الوضع يطرح مجموعة من المشاكل. يقال إن عمر هذا النجم يصل على الأرجح إلى 6 مليارات سنة. ربما انتفخ الغلاف الجوي الخاص بكوكب WASP-193b تحت تأثير الحرارة الداخلية بسبب آلية معينة، لكن لا يمكن إعادة ابتكار خصائص الكوكب الخارجي عبر استعمال نماذج معقدة لتطور الكواكب.

من الناحية الإيجابية، يُعتبر كوكب WASP-193b مرشّحاً ممتازاً للدراسات اللاحقة التي تهدف إلى معرفة مكوّنات غلافه الجوي. إنه جزء من المهام التي صُمّم «تلسكوب جيمس ويب الفضائي» لإتمامها. يقول الباحثون إن لمحة واحدة قد تنتج أفكاراً قادرة على تفسير طريقة نشوء هذا العالم الغريب والقديم والرقيق في الكون.

نُشرت نتائج البحث على منصة arXiv.

• كوكب
• الفضاء