«جيمس ويب» يرصد الميثان لأول مرة في «كوكب عملاق معتدل»

نجح تلسكوب «جيمس ويب» الفضائي في رصد غاز الميثان داخل الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يتمتع بدرجات حرارة معتدلة نسبياً، في اكتشاف وصفه العلماء بأنه خطوة مهمة لفهم كيفية تشكل الكواكب وتطور أغلفتها الجوية.

وبحسب دراسة نُشرت في دورية The Astronomical Journal، تمكن فريق دولي من الباحثين من اكتشاف الميثان في الغلاف الجوي للكوكب «TOI-199b»، الذي يقع على بعد نحو 335 سنة ضوئية من الأرض.

ويصنف الكوكب ضمن فئة العمالقة الغازية، إذ تبلغ كتلته نحو 17% من كتلة المشتري، بينما يصل نصف قطره إلى 81% من نصف قطر أكبر كواكب المجموعة الشمسية.

ويدور حول نجم شبيه بالشمس مرة كل 105 أيام تقريباً.

وعلى عكس كثير من العمالقة الغازية المكتشفة سابقاً، لا يدور «TOI-199b» قريباً جداً من نجمه، ما يمنحه درجات حرارة أكثر اعتدالاً.

وتُقدّر حرارة غلافه الجوي بنحو 79 درجة مئوية، وهي أقل بكثير من درجات الحرارة المسجلة على العديد من الكواكب الغازية المعروفة.

واستخدم الباحثون تلسكوب «جيمس ويب» لدراسة الكوكب أثناء مروره أمام نجمه، وهي تقنية تعرف باسم «التحليل الطيفي العابر»، حيث يتم تحليل الضوء النجمي الذي يمر عبر الغلاف الجوي للكوكب للكشف عن مكوناته الكيميائية.

وأظهرت البيانات وجود الميثان بشكل واضح داخل الغلاف الجوي للكوكب، وهو ما يتوافق مع التوقعات النظرية الخاصة بالكواكب الغازية المعتدلة.

ويمثل «TOI-199b» أول عملاق غازي معتدل الحرارة يتم تأكيد وجود الميثان في غلافه الجوي بشكل مباشر.

كما أشارت النتائج إلى احتمال وجود غازات أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون والأمونيا، إلا أن الأمر يتطلب مشاهدات إضافية للتأكد من نسب هذه المركبات.

وقال الدكتور رينيو هو، الأستاذ المشارك في علم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة ولاية بنسلفانيا وأحد المشاركين في الدراسة، إن الرصد الإضافي للكوكب سيساعد العلماء على تحديد نسب الغازات المختلفة في غلافه الجوي بدقة أكبر.

وأضاف أن هذه المعلومات ستسهم في تحسين النماذج العلمية الخاصة بتشكل الكواكب وتطور أغلفتها الجوية، كما قد تساعد على فهم أفضل للعمليات التي شهدتها الأرض في مراحل مبكرة من تاريخها.

نافذة جديدة على عوالم بعيدةويرى الباحثون أن نجاح هذه الدراسة يمنح المجتمع العلمي ثقة أكبر في تخصيص المزيد من وقت الرصد لدراسة كواكب مشابهة، بهدف معرفة ما إذا كانت خصائص «TOI-199b» استثنائية أم أنها تمثل نمطاً شائعاً بين العمالقة الغازية المعتدلة.

ويُعد الميثان من الجزيئات المهمة في دراسة الأغلفة الجوية للكواكب، لأنه يوفر أدلة على التفاعلات الكيميائية والظروف الفيزيائية السائدة فيها.

وسبق للعلماء رصد الميثان في كواكب خارجية أخرى مثل «WASP-80b» و»K2-18b»، إلا أن «TOI-199b» يمثل أول حالة مؤكدة لكوكب عملاق معتدل الحرارة يحتوي على هذا الغاز، ما يفتح الباب أمام اكتشافات جديدة قد تعيد رسم صورة العلماء عن تنوع الكواكب المنتشرة في مجرتنا.