لأول مرة..اكتشاف جزيء أرضي شائع في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية!

يُعد جزيء الهيدروكسيل (HO) شائعا على الأرض، لكن علماء الفلك لم يحددوا بعد مدى وفرته في عوالم أخرى.

ولأول مرة، اكتشفه علماء الفلك بشكل قاطع في الغلاف الجوي لكوكب شديد الحرارة يُعرف باسم WASP-33b، وهو كوكب خارجي غريب.

وعلى بعد 400 سنة ضوئية منا، يُعرف الكوكب باسم كوكب المشتري شديد الحرارة: إنه عملاق غازي يدور حول نجمه المضيف أقرب من كوكب عطارد إلى شمسنا.

وهذه المسافة القصوى تجعل الغلاف الجوي لـ WASP-33b يصل إلى درجة حرارة تزيد عن 2500 درجة مئوية، وهي ساخنة بدرجة كافية لإذابة معظم المعادن.

ويعد هذا الكوكب خارج المجموعة الشمسية مرشحا رائعا لدراسة الغلاف الجوي الفضائي، لأنه حار جدا. وفي درجات الحرارة تلك، تصدر المواد الكيميائية الموجودة في الغلاف الجوي إشعاعات لها بصمات طيفية مميزة.

وبينما يدور WASP-33b حول نجمه، فإن الإشعاع المنبعث من المواد الكيميائية يتحول بشكل دوري إلى الأحمر والأزرق، ما يسمح لعلماء الفلك بالتقاطها مقابل وهج النجم الأم.

وباستخدام هذه التقنية، استخدم تعاون دولي لعلماء الفلك بقيادة باحث من مركز علم الأحياء الفلكي بجامعة "كوينز بلفاست"، تلسكوب "سوبارو" للعثور على بصمات المواد الكيميائية داخل الغلاف الجوي لـ WASP-33b.

ووجدوا الهيدروكسيل - جزيء من ذرة أكسجين واحدة وذرة هيدروجين واحدة (يُشار إليه اختصارا باسم OH). ومن المحتمل أن يلعب الهيدروكسيل دورا مهما في الخليط الكيميائي لجو WASP-33b لأنه يتفاعل مع بخار الماء وأول أكسيد الكربون.

وقال الباحث الرئيسي في جامعة "كوينز بلفاست"، الدكتور ستيفانوس نوغروهو، "هذا هو أول دليل مباشر على وجود OH في الغلاف الجوي لكوكب خارج النظام الشمسي. ولا يُظهر فقط أن علماء الفلك يمكنهم اكتشاف هذا الجزيء في الغلاف الجوي للكواكب الخارجية، ولكن يمكنهم أيضا البدء في فهم الكيمياء التفصيلية لهذه المجموعة الكوكبية".

وعلى الأرض، يتكون الهيدروكسيل في الغلاف الجوي عندما يتفاعل بخار الماء مع الأكسجين. وعلى WASP-33b، من المحتمل أن يتكون الهيدروكسيل عندما تنفجر الحرارة الشديدة من النجم على شكل بخار الماء.

وأوضح الدكتور إرنست دي موج، من جامعة "كوينز بلفاست"، وهو معد مشارك: "لا نرى سوى إشارة مبدئية وضعيفة من بخار الماء في بياناتنا، والتي من شأنها أن تدعم فكرة أن الماء يتم تدميره لتكوين هيدروكسيل في هذه البيئة القاسية".

وفيما يتعلق بأهمية العمل، قال الدكتور نيل غيبسون، الأستاذ المساعد في كلية ترينيتي في دبلن والمعد المشارك لهذا العمل، "علم الكواكب خارج المجموعة الشمسية حديث نسبيا، والهدف الرئيسي لعلم الفلك الحديث هو استكشاف تفاصيل الغلاف الجوي للكواكب، وفي النهاية البحث عن الكواكب الخارجية "الشبيهة بالأرض"".