عالم خيالي يتحقق: كوكب خارج المجموعة الشمسية بطقس لا يشبه أي شيء معروف

في اكتشاف علمي مذهل، كشف علماء الفلك عن نظام جوي غريب وعنيف على الكوكب الخارجي الحار للغاية WASP-121b، حيث تتساقط أمطار معدنية سائلة، وتهب رياح تفوق سرعة الصوت، وتتداخل تيارات هوائية متعددة في مناخ غير مسبوق لا يشبه أي شيء تمت ملاحظته من قبل. باستخدام تلسكوب المرصد الأوروبي الجنوبي العملاق (VLT)، تمكن الباحثون من رسم خريطة تفصيلية لغلافه الجوي، ما أتاح لهم الكشف عن أنماط ريحية متعددة تنقل المعادن المتبخرة بطرق تتحدى النماذج الحالية لأنظمة الطقس الكوكبية.

يبعد هذا الكوكب الغريب حوالي 900 سنة ضوئية عن الأرض، هل كنت تعلم بأنّ الأرض القديمة كانت “كوكبًا أرجوانيًّا”!، ويعد من فئة "المشتريات الحارة جدًا"، وهو نوع من الكواكب الغازية العملاقة التي تدور حول نجومها على مسافة قريبة للغاية. يُعرف WASP-121b بالفعل بدرجات حرارته الحارقة، ومداره المتزامن الذي يجعله دائم المواجهة مع نجمه، وأمطاره المعدنية. لكن الملاحظات الأخيرة كشفت عن جانب آخر أكثر إدهاشًا: رياح عنيفة وعالية السرعة تخلق نظامًا مناخيًا غير مسبوق، حيث تنتقل المعادن المتبخرة عبر الغلاف الجوي بطريقة تتحدى النماذج التقليدية.

باستخدام تلسكوب VLT في تشيلي، رسم علماء الفلك البنية ثلاثية الأبعاد لغلاف WASP-121b، ما سمح لهم بتحديد أنماط ريحية متميزة عبر طبقاته المختلفة. أظهرت النتائج أن الغلاف الجوي يشهد رياحًا قوية مضطربة، في حين تتحرك تيارات منفصلة للغازات الساخنة من الجهة النهارية إلى الجهة الليلية، ما يخلق مناخًا فريدًا لم يسبق رصده في أي كوكب آخر.

نُشرت هذه الدراسة الرائدة في مجلة Nature في فبراير 2025، وهي تُعد الأكثر تفصيلاً حتى الآن عن الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية. استخدم الفريق أداة ESPRESSO المتطورة المثبتة على تلسكوب VLT، التي تجمع البيانات من عدة تلسكوبات لتحليل أدق التفاصيل حول الكواكب البعيدة. من خلال تتبع عناصر مثل الحديد والصوديوم والهيدروجين والتيتانيوم، تمكن العلماء من مراقبة كيفية تحرك هذه المواد عبر الطبقات الجوية المختلفة، مما كشف عن نظام مناخي لم يسبق له مثيل.

وقالت الباحثة الرئيسية في الدراسة، جوليا فيكتوريا سيدل، عالمة الفلك في مرصد كوت دازور الفرنسي: "يتصرف الغلاف الجوي لهذا الكوكب بطرق تتحدى فهمنا للطقس – ليس فقط على الأرض، بل على جميع الكواكب المعروفة. إنه أشبه بعالم من الخيال العلمي."

كشفت الأرصاد الأخيرة عن نوع جديد كليًا من التيارات الهوائية في الغلاف الجوي لهذا الكوكب. على عكس أي شيء شوهد على الأرض أو أي كوكب آخر في المجموعة الشمسية، ينقل هذا التيار عناصر مثل الحديد والصوديوم حول خط الاستواء بسرعة هائلة. لكن الأكثر إدهاشًا هو أن تيارًا آخر يعمل بشكل منفصل في المستويات السفلى من الغلاف الجوي، ناقلًا الغازات الساخنة من الجانب النهاري إلى الجانب الليلي.

وأضافت سيدل:

تشير هذه الاكتشافات إلى أن دوران الغلاف الجوي على الكواكب الخارجية الحارة للغاية أكثر تعقيدًا مما كان يُعتقد سابقًا. بدلاً من نظام طقس واسع النطاق موحد، يبدو أن WASP-121b يحتوي على أنظمة رياح متداخلة، لكل منها وظيفة مختلفة في نقل الحرارة والمواد عبر الكوكب.

تمكنت الدراسة من تتبع هذه الأنظمة المناخية المتعددة بفضل الاستخدام المبتكر لأداة ESPRESSO على تلسكوب VLT. من خلال تحليل كيفية ترشيح الضوء عبر الطبقات الجوية المختلفة، تمكن الباحثون من فصل أنماط الطقس المتعددة التي تعمل على ارتفاعات مختلفة، وهي تقنية رائدة في دراسة الكواكب الخارجية.

وقال ليوناردو أ. دوس سانتوس، الباحث في معهد علوم تلسكوب الفضاء وأحد المشاركين في الدراسة:

يمثل هذا الاختراق قفزة هائلة في دراسة الطقس الفضائي، حيث يثبت أن الكواكب البعيدة يمكن أن تحتوي على أنظمة جوية شديدة التعقيد ومتعددة الطبقات.

كما كشفت الدراسة عن مفاجأة أخرى: وجود عنصر التيتانيوم في عمق الغلاف الجوي للكوكب، وهو عنصر لم تتم ملاحظته في الدراسات السابقة. يعتقد العلماء الآن أن التيتانيوم لم يكن غائبًا، بل كان مخفيًا تحت تأثير التيارات الهوائية القوية.

وقالت بيبيانا برينوث، الباحثة في جامعة لوند السويدية ومؤلفة دراسة مرافقة حول اكتشاف التيتانيوم:

يشير اكتشاف التيارات الهوائية المتداخلة والتدفقات الجوية الفريدة على WASP-121b إلى أن الكواكب الغازية العملاقة في البيئات القاسية قد تحتوي على أنظمة مناخية أكثر تعقيدًا بكثير مما كان متوقعًا. إن الجمع الفريد بين العواصف العنيفة، وأمطار المعادن السائلة، والرياح الأسرع من الصوت على هذا الكوكب يعيد تشكيل طريقة تفكير العلماء حول طقس الكواكب الخارجية.

كما توضح هذه الدراسة قوة التلسكوبات الأرضية في تحليل التفاصيل الدقيقة عن الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية. فعلى الرغم من أن تلسكوبات الفضاء مثل جيمس ويب تقدم صورًا عميقة للكون، فإن أدوات مثل ESPRESSO تسمح بتتبع الحركات الجوية وتغيرات درجات الحرارة والتراكيب الكيميائية بطريقة لم يكن يُعتقد أنها ممكنة من قبل.

ومع استمرار عمليات الرصد، يأمل العلماء في فك ألغاز الطقس المتطرف على WASP-121b، وتطبيق هذه الاكتشافات على كواكب أخرى مشابهة. ومع تقدم التكنولوجيا، تدخل دراسات الكواكب الخارجية عصرًا جديدًا، حيث لم نعد نقتصر على اكتشاف العوالم البعيدة فحسب، بل أصبحنا قادرين على دراسة أنظمتها الجوية بتفاصيل مذهلة.

ما هو مؤكد حتى الآن هو أنه إذا كان هناك كوكب يبدو وكأنه خرج مباشرة من رواية خيال علمي، فإن WASP-121b هو ذلك الكوكب.