استخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لاستكشاف الأجواء المبهمة لعوالم الحمم البركانية.
المصدر: Brent Keane/Pexels
مقالة ذات صلة: كيف سيبحث تلسكوب جيمس ويب الفضائي عن الأرض اثنان
شهدت العقود الثلاثة الماضية طفرة فلكية في اكتشاف الكواكب خارج نظامنا الشمسي.
بينما نتعلم عن هذه الأجرام السماوية المثيرة للاهتمام، تستمر معرفتنا بالكون في التوسع. لقد تجاوز العدد الإجمالي لما يسمى بالكواكب الخارجية 5000 الآن، ومن بينها نوع واحد شائع – عالم الحمم البركانية.
تخيل كوكبًا أرضيًا حارًا مليئًا بمحيطات من الحمم البركانية السائلة والأجواء التي لا تزال لغزًا.
بعد فترة وجيزة من حصوله على الدكتوراه، طور مانتاس زيلينسكاس نماذج لمحاكاة الأجواء المحتملة لهذه العوالم الفاتنة. تم تعيين النتائج التي توصل إليها لتوجيه علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي في سعيهم للحصول على مزيد من المعلومات حول هذه الكواكب الخارجية.
مقالة ذات صلة: جيمس ويب يكتشف قزم بني جديد ولد حديثاً
ما هي عوالم الحمم البركانية هذه؟
على عكس الكواكب الثمانية في نظامنا الشمسي، فهذه كواكب خارجية – أكبر بكثير من الأرض – وتدور بالقرب من نجمها الأصلي لدرجة أنها محاطة بمحيطات مليئة بالحمم البركانية.
ثم هناك كواكب المشترى الساخنة، عمالقة الغاز الضخمة التي تقطن أكثر من نجمها الأم من عطارد للشمس.
يقول زيلينسكاس، “نحن لا نعرف سوى القليل عن هذه العوالم البعيدة. يمكن لعلماء الفلك تقدير بعض الميزات بناءً على الكتلة ونصف القطر والمسافة من النجم الأم. لكن هذا لا يعطي صورة كاملة.”
لاكتساب رؤى أعمق عن غلافهم الجوي، يستخدم علماء الفلك التحليل الطيفي، وهي طريقة لقياس الضوء من النجم الأم أثناء مروره عبر الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية، مما يخلق بصمة فريدة من نوعها تعتمد على الألوان تشير إلى المواد الموجودة في الغلاف الجوي.
ومع ذلك، فإن كشف بصمات الأصابع يعد إنجازًا صعبًا. هذا هو المكان الذي يستخدم فيه زيلينسكاس النماذج الرياضية للتنبؤ بكيفية ترجمة خصائص معينة إلى ملاحظات.
مقالة ذات صلة: تلسكوب جيمس ويب الفضائي سيتفوق على “مجال هابل العميق”
إخبار علماء الفلك بما يبحثون عنه وما يمكن أن يخبرهم به عن الكواكب الخارجية
يقول: “أحسب ما قد يلاحظه علماء الفلك”. “الغرض من عمليات المحاكاة الخاصة بي هو إخبار علماء الفلك بما يبحثون عنه وما يمكن أن يخبرهم به عن الكواكب الخارجية.”
ركز زيلينسكاس على عوالم الحمم البركانية خلال الدكتوراه. البحث، ولا سيما ملاحظتهم باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي تم إطلاقه في أواخر عام 2021.
ويوضح قائلاً: “نعتقد أن الغازات الغنية بالسيليكات يمكن أن تتبخر من محيطات الحمم البركانية لتشكل جوًا رقيقًا وهشًا”. “نحاول التنبؤ بالتركيب الكيميائي والخصائص المهمة لتلك الأجواء، مثل التغيرات في درجات الحرارة، وكيف يؤثر ذلك على طيف الضوء.”
استخدم زيلينسكاس نماذج أحادية البعد تفترض أن التغيرات الكيميائية الأكثر بروزًا تحدث عموديًا – من أعلى إلى أسفل – وليس أفقيًا. يوضح: “تسمح لنا النماذج أحادية البعد بالتحقيق في العديد من التكوينات المختلفة للغلاف الجوي”.
اقترحت عمليات المحاكاة التي أجراها أن تلسكوب جيمس ويب الفضائي يمكنه مراقبة الأغلفة الجوية لعوالم الحمم البركانية – إذا كانت موجودة. ويضيف زيلينسكاس: “لقد أظهر أيضًا كم يمثل هذا التلسكوب الفضائي خطوة كبيرة إلى الأمام”.
بينما يواصل التلسكوب استكشافه للكواكب الخارجية ، بما في ذلك عوالم الحمم البركانية الآسرة، يأمل زيلينسكاس أن يحصل على الدكتوراه. سوف يمهد البحث الطريق للملاحظات المستقبلية لهذه الأجواء الدنيوية الأخرى. لذا، اربطوا حزام الأمان، أيها عشاق الفضاء، ونحن نتعمق في أسرار الكون!
مقالة ذات صلة:أومواموا قد يساعد تلسكوب جيمس ويب على إيجاد كائنات فضائية
