انفجار الغلاف الجوي للكوكب بعيدًا بواسطة نجم ويلتقطه “هابل”
الأمة| التقط تلسكوب هابل الفضائي ملاحظة غير متوقعة لكوكب قريب ينفجر غلافه الجوي بعيدًا عن طريق الانفجارات النشطة من نجمه هذا يعتبر تغيير جذري عن المرة الأخيرة التي فحص فيها هابل نظام الكواكب ولم ير شيئًا خاطئًا.
حيث يقع النجم القزم الأحمر ، المسمى AU Microscopii ، أو AU Mic ، خارج نظامنا الشمسي على بعد 32 سنة ضوئية من الأرض ، وهو قريب نسبيًا من الناحية الفلكية وهذا موطن لواحد من أصغر أنظمة الكواكب التي تم رصدها على الإطلاق ، والنجم عمره أقل من 100 مليون سنة ، وهو مجرد جزء بسيط من عمر شمسنا التي يبلغ عمرها 4.6 مليار عام.
تم اكتشاف النظام بواسطة تلسكوب Spitzer Space Telescope المتقاعد الآن التابع لناسا والقمر الصناعي Transiting Exoplanet Survey Satellite أثناء عمليات الرصد في عام 2020 ، حيث كشف انخفاض طفيف في سطوع النجم عن وجود عالم غازي يدور أمامه.
فعندما لاحظ تلسكوب هابل الفضائي مدارًا واحدًا لكوكب خارج المجموعة الشمسية ، يستغرق 8.46 يومًا ، بدا كل شيء طبيعيًا. ثم أعاد التلسكوب النظر في النظام لإلقاء نظرة أخرى بعد عام ونصف. فوجئ علماء الفلك برؤية AU Mic b ، أقرب كوكب للنجم ، يتحمل العبء الأكبر من إشعاع النجم ، الذي يبخر الغلاف الجوي الهيدروجيني للكوكب. هناك ما لا يقل عن اثنين من الكواكب الخارجية المعروفة في النظام ، وقد يكون هناك المزيد في انتظار الاكتشاف.
قال مؤلف الدراسة كيلي روككليف ، وهو طالب دكتوراه في الفيزياء وعلم الفلك في كلية دارتموث في هانوفر: “لم نشهد مطلقًا هروبًا من الغلاف الجوي يتحول من غير قابل للاكتشاف تمامًا إلى قابل للاكتشاف للغاية خلال هذه الفترة القصيرة عندما يمر كوكب أمام نجمه”.
وفي ملاحظة غريبة أكد روككليف أن الأقزام الحمراء هي أكثر أنواع النجوم شيوعًا في مجرة درب التبانة ، وقد تم العثور على العديد منها لاستضافة الكواكب فهذه النجوم أصغر حجمًا وأكثر برودة من شمسنا ، ولكن من المعروف أنها تطلق توهجات نجمية قوية لفترة أطول بكثير من النجوم الشبيهة بالشمس.
وتصطدم موجات الإشعاع المدمرة هذه بـ AU Mic b ، الذي يقع على بعد 6 ملايين ميل فقط من النجم حيث عُشر المسافة بين شمسنا وأقرب كوكب لها ، عطارد فعندما ينفجر الإشعاع على الكوكب ، يسخن غلافه الجوي لدرجة أنه يهرب من جاذبية الكوكب وينفث في الفضاء.
وأستطرد روككليف: “هذه الملاحظة الغريبة بصراحة هي نوع من حالة اختبار الإجهاد للنمذجة والفيزياء المتعلقة بتطور الكواكب” وتابع:”هذه الملاحظة رائعة جدًا لأننا سنستكشف هذا التفاعل بين النجم والكوكب الذي هو حقًا في أقصى حد”.
هذا وتأتي التوهجات النجمية من التشابك داخل المجال المغناطيسي للنجم الذي يحدث بسبب حركات الغلاف الجوي النجمي.
فإذا أصبحت الحقول المغناطيسية متشابكة للغاية ، فإنها تنكسر وتعيد الاتصال تُطلق الفواصل نشاطًا أكثر نشاطًا بما بين 100 و 1000 مرة أكثر من تفجر الشمس حيث يتعرض الكوكب للتوهجات والأشعة السينية والرياح النجمية أو تيار مشحون من الجزيئات ينطلق من النجم.
قال روككليف: “هذا يخلق بيئة رياح نجمية غير مقيدة وبصراحة مخيفة تؤثر على الغلاف الجوي.
وبالنظر إلى عدد نجوم الأقزام الحمراء المعروفة باستضافتها للكواكب ، يحاول علماء الفلك تحديد ما إذا كانت الكواكب التي تدور حولها عن قرب لديها فرصة للاحتفاظ بغلافها الجوي في مواجهة مثل هذا الإشعاع وما إذا كانت صالحة للسكن مدى الحياة.
نريد معرفة أنواع الكواكب التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في هذه البيئات كيف سيبدو شكلهم أخيرًا عندما يستقر النجم؟ وهل ستكون هناك أي فرصة لصلاحية الحياة في نهاية المطاف ، أم أنها ستنتهي لتصبح مجرد كواكب محترقة؟ ” قال روككليف “هل يفقدون في نهاية المطاف معظم الغلاف الجوي الخاص بهم وتصبح النوى الباقية على قيد الحياة من الأرض الفائقة؟ نحن لا نعرف حقًا كيف تبدو تلك التركيبات النهائية لأننا لا نملك أي شيء من هذا القبيل في نظامنا الشمسي “.
فيما يحاول علماء الفلك تحديد ما إذا كانت الاختلافات في فقدان الغلاف الجوي للكوكب بين ملاحظات هابل ترجع إلى تقلبات النجم أو ما إذا كانت الرياح النجمية تتسبب في ظهور الغلاف الجوي المتبخر في أوقات معينة وإخفائه عن الأنظار في أوقات أخرى.