اشترك في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات المثيرة والتقدم العلمي والمزيد.
اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لأول مرة بلورات كوارتز صغيرة تحتوي على ثاني أكسيد السيليكون – وهو معدن شائع على الأرض – في الغلاف الجوي لكوكب خارجي حار مشتعل.
من المحتمل أن جزيئات السيليكا النانوية التي تظهر على الأرض في رمال الشاطئ وتستخدم في صناعة الزجاج، تدور حول سحب كوكب خارجي يعرف باسم WASP-17b، وفقًا للباحثين.
تم اكتشاف الكوكب العملاق WASP-17b لأول مرة في عام 2009، ويقع على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض. ويبلغ حجمه أكثر من سبعة أضعاف حجم كوكب المشتري، مما يجعله أحد أكبر الكواكب الخارجية المعروفة لدى علماء الفلك.
وفقا لدراسة جديدة نشرت يوم الاثنين في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي ديفيد جرانت، وهو زميل باحث في جامعة بريستول، في بيان: “لقد كنا سعداء”. “من ملاحظات هابل، علمنا أن الغلاف الجوي لـ WASP-17 b يجب أن يحتوي على جزيئات صغيرة تشكل السحب أو الضباب، لكننا لم نتوقع أن تكون مصنوعة من الكوارتز.”
المعادن الغنية بالسيليكون والأكسجين، والتي تسمى السيليكات، متوفرة بكثرة على الأرض والقمر والأجسام الصخرية الأخرى في النظام الشمسي. السيليكات شائعة أيضًا بشكل لا يصدق في مجرة درب التبانة. لكن حتى الآن، كانت حبيبات السيليكات الموجودة في أجواء الكواكب الخارجية تعتمد على المغنيسيوم، وليس الكوارتز، الذي يتكون من ثاني أكسيد السيليكون النقي.
وقالت المؤلفة المشاركة في الدراسة هانا ويكفورد، وهي محاضرة بارزة في الفيزياء الفلكية بجامعة بريستول: “كنا نتوقع تمامًا رؤية سيليكات المغنيسيوم”.
“لكن ما نراه بدلاً من ذلك هو على الأرجح لبنة بناء هذه الجزيئات الصغيرة” البذور “اللازمة لتشكيل حبيبات السيليكات الأكبر التي نكتشفها على الكواكب الخارجية الباردة والأقزام البنية.”
يمكن أن يسمح هذا الاكتشاف للباحثين بفهم المواد المستخدمة لتشكيل بيئة كوكبية تختلف اختلافًا كبيرًا عما نعرفه على الأرض.
ما تكشفه بلورات الكوارتز عن WASP-17b
يستغرق Wasp-17b 3.7 يومًا أرضيًا 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، مثل الجيودات الأكبر حجمًا التي نعرفها على الأرض، ولكن يبلغ عرض كل واحدة منها جزءًا من المليون من السنتيمتر فقط، وهي صغيرة جدًا بحيث يمكن أن تتجمع 10000 حبة معًا في شعرة الإنسان، وفقًا للدراسة. والجسيمات تنشأ في الغلاف الجوي.
وقال جرانت: “إن WASP-17 b حار جدًا – حوالي 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) – والضغط حيث تتشكل بلورات الكوارتز عاليًا في الغلاف الجوي لا يتجاوز واحدًا على الألف مما نختبره على سطح الأرض”. “في ظل هذه الظروف، يمكن أن تتشكل البلورات الصلبة مباشرة من الغاز دون المرور أولا عبر الطور السائل.”
يرتبط الكوكب بنجمه من خلال المد والجزر، مما يعني أن جانبًا واحدًا يواجه النجم دائمًا ويتعرض لدرجات حرارة حارقة، في حين أن الجانب “الليلي” الدائم من الكوكب يكون أكثر برودة. وفي حين أن السحب قد تنجرف حول الكوكب، فمن المرجح أن تتبخر في يوم حار، مما يتسبب في دوران جزيئات الكوارتز.
وقال جرانت: “يمكن للرياح تحريك هذه الجزيئات الزجاجية الصغيرة بسرعة آلاف الأميال في الساعة”.
تسمح اكتشافات ويب الحساسة للباحثين بفهم الغلاف الجوي والظروف البيئية والطقس بشكل أفضل على الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
عمالقة الغاز الساخن، والتي تسمى أيضًا بالمشتريات الساخنة، مثل WASP-17b، تتكون في الغالب من الهيدروجين والهيليوم، مع بعض بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. يساعد اكتشاف السيليكا في الغلاف الجوي للكوكب العلماء في الحصول على صورة أوسع لتركيبة WASP-17b.
وقال ويكفورد: “إذا أخذنا في الاعتبار فقط الأكسجين الموجود في هذه الغازات وأهملنا تضمين كل الأكسجين الموجود في المعادن مثل الكوارتز، فإننا نقلل من تقدير الإجمالي بشكل كبير”. “تخبرنا بلورات السيليكا الجميلة هذه عن قائمة من المواد المختلفة وكيف تجتمع جميعها معًا لتشكل بيئة هذا الكوكب.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com