السبت ٢٤ يوليو، ٢٠٢١

انضموا للملتقى المدرسي مع

الدكتور سلمان بن جبر آل ثاني

تلسكوب الفضاء هابل يرصد كوكب قاتم ولا يعكس الضوء

21-سبتمبر-2017

تلسكوب الفضاء هابل يرصد كوكب قاتم ولا يعكس الضوء
image_pdfimage_print

This artist’s impression shows the exoplanet WASP-12b — an alien world as black as fresh asphalt, orbiting a star like our Sun. Scientists were able to measure its albedo: the amount of light the planet reflects. The results showed that the planet is extremely dark at optical wavelengths.

مركز قطر لعلوم الفضاء والفلك: سلمان بن جبر آل ثاني

اكتشف علماء الفلك بواسطة تلسكوب الفضاء هابل أن الكوكب غير الشمسي Exoplanet المعروف WASP-12b لا يعكس تقريبا أي ضوء، مما يجعله يظهر باللون الأسود. هذا الاكتشاف يلقي الضوء من جديد على تكوين الغلاف الجوي للكوكب ويدحض أيضا الفرضيات السابقة حول الغلاف الجوي للكوكب، كما أن هذه النتائج متناقضة بشكل صارخ مع الكواكب غير الشمسية الأخرى والمماثلة له من حيث الحجم. 

تم هذا الاكتشاف باستخدام كاميرا التصوير الطيفي Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) على تليسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) ووكالة الفضاء الأوروبية (إيسا)، حيث قام فريق دولي يقوده علماء الفلك في جامعة ماك غيل   McGill University في كندا وجامعة اكستر University of Exeter في المملكة المتحدة بقياس مقدار الضوء الذي يعكسه Albedo الكوكب WASP-12b من أجل معرفة المزيد عن تكوين غلافه الجوي. وأوضح الباحث الرئيسي في هذا الاكتشاف تايلور بيل Taylor Bell وهو طالب الماجستير في علم الفلك في جامعة ماك غيل، التابع لمعهد أبحاث الكواكب الخارجية: إن نسبة الانعكاسية في WASP-12bهي 0.064 على الأكثر، وهذه قيمة منخفضة للغاية، مما يجعل الكوكب أكثر قتامة حتى من الأسفلت الطازج! fresh asphalt وهذا يجعل واسب-12b اقل عكسا للضوء بمرتين من القمر الأرضي الذي تصل نسبة انعكاس الضوء عنه إلى  0.12 ويضيف بيل: يبدو أنه  لا يزال لدينا الكثير لمعرفة المزيد عن الانعكاس المنخفض في الكوكب غير الشمسي واسب-wasp121_exeter12b وغيرها من الكواكب غير الشمسية المماثلة. 

يدور الكوكب غير الشمسي WASP-12b حول نجمه الذي يشبه الشمس ويبعد عن الأرض 1,400 سنة ضوئية، وهي مسافة شبيهة أيضا برفيقه وهو الكوكب غير الشمسي WASP-12A، ومنذ اكتشافه في عام 2008 أصبح واحدا من أفضل الكواكب غير الشمسية المدروسة. مع نصف قطره تقريبا مرتين من كوكب المشتري والسنة عليه ما يزيد قليلا على يوم واحد من الأرض، ويصنف WASP-12A ككوكب المشتري الساخن Hot Jupiter’s. ولأنها قريبة جدا من نجمها الأم، فإن قوة الجاذبية للنجم قد سحبت الغلاف الغازي الذي تحول إلى شكل بيضة ورفع درجة حرارة سطحه من ضوء النهار إلى حوالي 2,600 درجة مئوية. أن ارتفاع درجة الحرارة هو أيضا أحد التفسيرات الأكثر احتمالا لانخفاض انعكاسية الكوكب، وهناك كواكب أخرى من صنف المشتري الحار التي تم العثور عليها ذات لون أسود بشكل ملحوظ، لكنها أكثر برودة بكثير من WASP-12A ولأن هذه الكواكب تختلف في بعض الصفات مثل الغيوم والمعادن القلوية التي هي السبب في امتصاص الضوء، ولكن تلك الملاحظات غير فعالة وموجودة في WASP-12A لأنها ساخنة جدا بشكل لا يصدق.

الجانب المضاء (النهار) من WASP-12A حار جدا لأن الغيوم لا يمكن أن تشكل المعادن القلوية المتأينة. بل إنه حار جدا بما فيه الكفاية لتفريق جزيئات الهيدروجين hydrogen molecules إلى الهيدروجين الذري Atomic hydrogen الذي يتسبب في أن يتصرف الغلاف الجوي أكثر من الجو المحيط بنجم منخفض الكتلة أكثر من الغلاف الجوي الكوكبي، وهذا يؤدي إلى انخفاض نسبة الانعكاسية في الكواكب غير الشمسية. لقياس الانعكاسية في WASP-12A رصد الفلكيون الكوكب في شهر أكتوبر 2016 خلال كسوف النجم، أي عندما كان الكوكب قريبا من اختفاءه خلف النجم المضيف لفترة من الوقت، وهذه هي أفضل طريقة لقياس نسبة الانعكاسية في الكواكب غير الشمسية، لأنه ينطوي على قياس مباشر لكمية الضوء التي تنعكس، ومع ذلك، تتطلب هذه التقنية دقة أكبر بعشر مرات من عمليات الرصد التقليدية للعبور من أمام النجم باستخدام مقياس الطيف الفضائي في تلسكوب هابل حيث كان العلماء قادرين على قياس نسبة الانعكاسية على WASP-12b في عدة موجات مختلفة.