قام فريق دولي من علماء الفلك برسم خريطة ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-121b، المعروف أيضًا باسم Tyros، باستخدام 4 تلسكوبات عملاقة في تشيلي. يمثل هذا العمل الفذ أول ملاحظة تفصيلية لكيفية عمل نظام مناخي غريب تمامًا، حيث تحمل العواصف الشديدة الحديد والتيتانيوم. ونشرت النتائج في مجلة الطبيعة.
كوكب بمناخ “الخيال العلمي”.
تقع تيروس على بعد 900 سنة ضوئية، في كوكبة Puppis، في نصف الكرة الجنوبي. ويصنف الكوكب الخارجي على أنه كوكب المشتري الساخن، وهو عملاق غازي بحجم كوكب المشتري يدور بشكل خطير بالقرب من نجمه المضيف، WASP-121. وتستمر دورته المدارية 30 ساعة فقط، وهو في دوران متزامن مع النجم، ويظهر دائمًا نفس الوجه المواجه له.
ووصفت جوليا فيكتوريا سايدل، المؤلفة الرئيسية للدراسة والباحثة في المرصد الأوروبي الجنوبي (ESO)، سلوك الغلاف الجوي للكوكب بأنه “شيء مباشرة من فيلم خيال علمي”. وقالت إن هذا الاكتشاف يتحدى الفهم العلمي لكيفية عمل المناخ، ليس فقط على الأرض ولكن على أي كوكب معروف.
ثلاث طبقات من الرياح المستقلة
كشف التلسكوب الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (VLT) عن نظام جوي متعدد الطبقات، يختلف هيكليًا عن أي كوكب في النظام الشمسي. تم الكشف عن التحليل:
- تيار نفاث كثيف يحمل الصوديوم حول خط استواء تيروس، ويمتد إلى نصف محيط الكوكب
- طبقة مستقلة تحرك الحديد من الجانب الساخن إلى الجانب البارد، مما يخلق نمط دوران لم يسبق له مثيل
- طبقة عليا من رياح الهيدروجين موضوعة فوق تيار الصوديوم النفاث
يتحرك تيار الصوديوم النفاث بشكل أسرع من دوران الكوكب أثناء عبوره الجانب النهاري، مما يؤدي إلى اهتزاز الغلاف الجوي العلوي بعنف. هذا السلوك لا مثيل له على كوكب المشتري أو زحل أو أي عالم آخر في نظامنا الشمسي.
الاختلافات الشديدة بين نصفي الكرة الأرضية
تخلق الهندسة المدارية لـ Tyros ظروفًا مناخية جذرية. تصل درجة حرارة الجانب المواجه للنجم إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية، بينما يظل الجانب المقابل أكثر برودة بكثير. يوفر هذا الاختلاف الحراري الوقود لنظام من العواصف ذات قوة لا يمكن تصورها مقارنة بأعاصير الأرض أو البقع الحمراء الكبيرة على كوكب المشتري.
وقال سايدل: “لم يتم ملاحظة هذا النوع من الطقس على أي كوكب من قبل”. “حتى أقوى العواصف في النظام الشمسي تبدو خفيفة بالمقارنة.”
ملاحظة غير مسبوقة
واستخدم البحث القدرات المجمعة لأربعة تلسكوبات لرسم خريطة للبنية ثلاثية الأبعاد للغلاف الجوي بتفاصيل غير مسبوقة. هذه هي المرة الأولى التي يتمكن فيها علماء الفلك من دراسة تكوين وحركة الطبقات الجوية لكوكب خارج المجموعة الشمسية بهذا العمق والدقة المكانية.
تمهد الدراسة الطريق لإجراء تحقيقات مستقبلية حول كيفية تفاعل الإشعاع النجمي والجاذبية والدوران لإنشاء أنظمة الطقس في العوالم البعيدة. يعمل Tyros كمختبر طبيعي لاختبار نماذج فيزياء الغلاف الجوي الكوكبي في ظل ظروف قاسية غير موجودة محليًا.
ويعزز هذا الاكتشاف أن تنوع الكواكب الخارجية لا يزال يفاجئ العلماء، ويتحدى الافتراضات المستندة فقط إلى ملاحظات عطارد والزهرة والأرض والمريخ والعمالقة الغازية التي تدور حول الشمس.