سقوط أمطار حديدية في الجانب المظلم لكوكب المشتري

التقط علماء الفلك لأول مرة صورا فوتوغرافية للجانب الليلي لكوكب المشتري الساخن WASP-121b.

وبسبب ظروف خاصة تشكلت في هذا الجانب من الكوكب، لا يستبعد العلماء وجود سحب من الحديد وأكسيد الألمونيوم، بصفته معدنا يكوّن أساسا للياقوت. وقد نشرت نتائج الدراسة في المجلة العلمية Nature Astronomy.

وقال أحد مؤلفي المقال بهذا الشأن الباحث في معهد ماساتشوستس الأميركي للتكنولوجيا، توماس ميكال إيفانز: "تشير بياناتنا إلى أن الجانب المظلم من كوكب  WASP-121b بارد بدرجة كافية للسماح بوجود سحب بخار الحديد وبخار أكسيد الالمونيوم، بصفته معدنا يشكل أساسا للياقوت. وعندما تعبر هذه السحب الحدود بين نصفي كرة الكوكب، يتساقط  مطر غريب من الأحجار الكريمة السائلة". 

يذكر أن كواكب المشتري الساخنة هي عمالقة غازية تبعد مسافة قصيرة عن نجمها، وهي أقرب بكثير من المسافة التي تفصل بين كوكب عطارد والشمس. لذلك، ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي في مثل هذه الكواكب إلى عدة مئات من الدرجات المئوية. ونظرا لقربها من النجم، عادة ما لا يكتمل عام واحد على كوكب المشتري الساخن إلا لمدة عدة أيام أرضية.

وأحد أكثر الكواكب سخونة من هذا النوع هو WASP-121b الذي يقع في كوكبة Puppis على مسافة 850 سنة ضوئية من الأرض. وتتسبب تفاعلات الجاذبية مع النجم في أن يدور WASP-121b بسرعة  تجعل أحد جانبيه متجها دائما إلى الشمس ، بينما يكون الآخر مغمورا باستمرار في الظلام. ونتيجة لذلك، يتم تسخين الجانب المضيء لـ WASP-76b  إلى 2300-2500 درجة مئوية ، بينما يكون الجانب الآخر أكثر برودة بعدة مئات من الدرجات.

وحاول علماء الفلك دراسة الجانب المظلم من هذا الكوكب لفترة طويلة، لكنهم فشلوا دائما في تحقيق ذلك، لأن جانب الليل ينتج ضوءا وحرارة أقل بمقدار 10 أضعاف من جانب النهار، ولم يتمكن العلماء من قياس درجة الحرارة الدقيقة على الجانب المظلم لكوكب المشتري الساخن ومعرفة مكونات وسلوك غلافه الجوي.

 ورصد علماء الفلك لمدة عامين دوران WASP-121b حول نجمه باستخدام أجهزة الأشعة تحت الحمراء الموجودة في مختبر "هابل" الفضائي، وتتبعوا كيفية تغيّر سطوع التوهج الناتج عن جزيئات بخار الماء مع تحرك الكوكب في مداره ، وبفضل ذلك قاموا بالفصل بين الأشعة الواردة من الجانبين المرئي والمظلم.

وأظهر تحليل صور الجانب المظلم من كوكب  WASP-121b أن الفارق في درجة الحرارة بين الجانبين المضيء والمظلم لهذا المشتري الساخن كان أعلى مما افترضه علماء الكواكب سابقا. وتم تسخين النقطة الأكثر سخونة في WASP-121b إلى درجة حرارة تصل 2700 درجة مئوية، أما أبرد نقطة فتم تسخينها إلى درجة الحرارة 500-800 درجة مئوية فقط.

وبسبب هذا الاختلاف الكبير في درجات الحرارة، يمكن أن تحدث هناك عدة ظواهر غريبة في وقت واحد، بما في ذلك الرياح التي تزيد سرعتها عن 18000 كم/ساعة ، والسحب الغريبة من أبخرة المعادن مثل أكسيد الالمونيوم، والبيروفسكايت، والفورستريت بحسب «rt».

وافترض العلماء أنه بسبب هذه السحب، تتساقط على الكوكب أمطار الأحجار الكريمة السائلة وقطرات من المعادن المجمدة.