كوكب جليدي من الأطراف الخارجية للنظام الشمسي يكشف عن جو غير متوقع

اكتشف علماء الفلك غلافًا جويًا رقيقًا حول جسم جليدي صغير يدور حول الشمس خارج مدار نبتون. هذا الجرم السماوي، المسمى (612533) 2002 XV93، يبلغ نصف قطره حوالي 250 كيلومترًا، ويقع في حزام كويبر، على بعد حوالي 6 مليارات كيلومتر من الأرض. تم نشر هذا الاكتشاف يوم الاثنين (4) في مجلة “Nature Astronomy” ويتحدى المفاهيم الراسخة حول الأجرام السماوية التي يمكنها الحفاظ على أجواء مستقرة.

وحتى الآن، فإن بلوتو هو الوحيد الذي يتمتع بغلاف جوي مؤكد بين الأجسام الواقعة بعد نبتون. ولم تسفر المحاولات السابقة لاكتشاف الأغلفة الجوية للكواكب القزمة الأكبر حجمًا، مثل إيريس وماكيماكي وكواوار، عن نتائج مماثلة.

سمحت المراقبة عن طريق الاحتجاب النجمي بتحديد الهوية

واستخدم الفريق بقيادة عالم الفلك كو أريماتسو، من المرصد الفلكي الوطني في اليابان، طريقة دقيقة تسمى الاحتجاب النجمي. في هذه التقنية، يمر الجسم أمام نجم يُرى من الأرض ويحجب ضوءه مؤقتًا. وتحليل كيفية انخفاض هذا السطوع مع مرور الوقت يسمح لنا بتحديد خصائص الجسم السماوي، بما في ذلك الحجم والشكل ووجود المواد حوله. وكانت هذه الطريقة حاسمة في تأكيد وجود الغلاف الجوي.

تمت عملية المراقبة في 10 يناير 2024 من ثلاث نقاط استراتيجية في اليابان:

• تلسكوب مدمج مثبت على شرفة جامعة كيوتو
• تلسكوب شميدت قطر 1.05 متر في مرصد كيسو مزود بكاميرا ذات دقة زمنية عالية
• تلسكوب قطره 25 سنتيمترًا يديره عالم الفلك الهاوي كاتسوماسا هوسوي في فوكوشيما

كشف النمط التدريجي للضوء عن وجود الغاز

الأجسام التي ليس لها غلاف جوي تظهر نمطًا مميزًا: يختفي ضوء النجم فجأة عندما يكون مخفيًا. تصرف (612533) 2002 XV93 بشكل مختلف تمامًا. وتضاءل الضوء تدريجيًا طوال فترة الاحتجاب، وهي علامة تشير إلى وجود طبقة رقيقة من الغاز حول الجسم. يؤدي هذا الغاز إلى ثني أشعة الضوء قليلاً قبل حجبها بالكامل، مما يؤدي إلى التأثير الملحوظ.

وكشفت البيانات التي تم جمعها عن ضغط جوي يتراوح بين 100 و200 نانو بار. ولوضع الأمر في سياقه، يمثل هذا القياس حوالي 5 إلى 10 ملايين مرة أرق من الغلاف الجوي للأرض. وعلى الرغم من خفتها الشديدة، فإن تأكيد وجود هذه الطبقة الغازية يمثل تقدمًا كبيرًا في فهم تكوين واستمرارية الأجواء على الأجسام الصغيرة في الفضاء.

Leia Também

تقترح GameStop شراء موقع eBay بقيمة 55.5 مليار دولار لمنافسة Amazon

تقسم تقنيات التلفزيون المستهلكين عندما يتعلق الأمر بمشاهدة كأس العالم 2026

تعمل Rockstar على تسريع عملية التسويق لـ GTA 6 وتفتح وظائف شاغرة لإنشاء اللوحات الإعلانية والتعبئة والتغليف

يبقى التركيب الكيميائي مفتوحا

اختبر الباحثون ثلاثة سيناريوهات محتملة للتركيب الكيميائي للغاز المكتشف: الميثان أو النيتروجين أو أول أكسيد الكربون. ويبدو أن النماذج الثلاثة متوافقة مع بيانات الرصد التي تم جمعها، مما يمنع، في الوقت الحالي، التحديد النهائي للتركيبة الحقيقية. هذه المركبات هي بالضبط نفس تلك التي تشكل الغلاف الجوي لبلوتو، مما يشير إلى أصل كيميائي مشترك بين الأجسام ما بعد نبتون.

إن استحالة التمييز بين الغاز الذي يسيطر على الغلاف الجوي لا تقلل من القيمة العلمية لهذا الاكتشاف. إنه يفتح آفاقًا جديدة للدراسات اللاحقة باستخدام معدات أكثر تقدمًا أو طرق مراقبة بديلة.

الآثار المترتبة على فهم الهيئات عبر نبتون

إن وجود غلاف جوي على مثل هذا الجسم الصغير والبعيد يعيد تشكيل النماذج النظرية السابقة. يعتقد العلماء أن الأجسام ذات الحجم الكبير فقط هي القادرة على الاحتفاظ بالغازات ضد ضغط الإشعاع الشمسي والرياح الشمسية. يوضح (612533) 2002 XV93 أن هذه القاعدة لها استثناءات. حجمه النسبي وبعده عن الشمس يخلقان ظروفًا فريدة للحفاظ على غلاف غازي رقيق.

قد تكشف الدراسات المستقبلية لأجسام حزام كويبر الأخرى ما إذا كان هذا الغلاف الجوي يمثل حالة معزولة أم ظاهرة أكثر شيوعًا. توفر منهجية الاحتجاب النجمي، التي تم التحقق من صحتها في هذا الاكتشاف، مسارًا قابلاً للتطبيق لإجراء تحقيقات واسعة النطاق في هذه المناطق المتطرفة من النظام الشمسي.