تم اكتشاف بلورات الكوارتز وهي تحوم في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي WASP-17b

قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بمعلومات عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي وغير ذلك الكثير..

سي إن إن
—

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي لأول مرة بلورات كوارتز صغيرة تحتوي على السيليكا – وهو معدن شائع على الأرض – في الغلاف الجوي لكوكب خارجي حار.

ومن المحتمل أن تكون جزيئات السيليكا النانوية، التي تظهر على الأرض في رمال الشاطئ وتستخدم لإنتاج الزجاج، تحوم من سحب الكوكب الخارجي، المعروف باسم WASP-17b، وفقا للباحثين.

تم اكتشاف WASP-17b لأول مرة في عام 2009، وهو كوكب غازي عملاق يقع على بعد 1300 سنة ضوئية من الأرض. ويبلغ حجمه أكثر من سبعة أضعاف حجم كوكب المشتري، مما يجعله أحد أكبر الكواكب الخارجية المعروفة لدى علماء الفلك.

اكتشف الباحثون جسيمات الكوارتز النانوية في السحب على ارتفاعات عالية باستخدام أداة ويب للأشعة تحت الحمراء المتوسطة، وفقًا لبحث جديد نُشر يوم الاثنين في مجلة رسائل من مجلة الفيزياء الفلكية.

وقال ديفيد جرانت، مؤلف الدراسة الرئيسي، والباحث في جامعة بريستول، في بيان: “لقد شعرنا بسعادة غامرة”. “لقد علمنا من ملاحظات هابل أنه لا بد من وجود هباء جوي – وهي جزيئات صغيرة تشكل السحب أو الضباب – في الغلاف الجوي لـ WASP-17 b، لكننا لم نتوقع وجودها وهي مصنوعة من الكوارتز.”

المعادن الغنية بالسيليكون والأكسجين، والتي تسمى السيليكات، متوفرة بكثرة على الأرض والقمر والأجسام الصخرية الأخرى في النظام الشمسي. السيليكات شائعة أيضًا بشكل لا يصدق في درب التبانة. لكن حتى الآن، كانت حبيبات السيليكات المكتشفة في أجواء الكواكب الخارجية تعتمد على المغنيسيوم وليس الكوارتز، المكون من السيليكا النقية.

وقالت هانا ويكفورد، المؤلفة المشاركة في الدراسة والمحاضرة الأولى في الفيزياء الفلكية بجامعة بريستول، في بيان: “كنا نتوقع تمامًا رؤية سيليكات المغنيسيوم”.
“لكن ما نراه بدلاً من ذلك هو على الأرجح اللبنات الأساسية لهذه الجسيمات، وهي جزيئات “البذور” الصغيرة اللازمة لتشكيل حبيبات السيليكات الأكبر حجمًا التي نكتشفها في الكواكب الخارجية الباردة والأقزام البنية.”

قد يسمح هذا الاكتشاف للباحثين بفهم المواد المستخدمة لتكوين بيئات كوكبية مختلفة تمامًا عما نعرفه على الأرض.

يستغرق Wasp-17b 3.7 يومًا أرضيًا لإكمال مداره حول نجمه. وركز علماء الفلك ملاحظاتهم على الكوكب الخارجي أثناء مروره أمام نجمه وتسلل ضوء النجوم عبر غلافه الجوي.

وبعد 10 ساعات من المراقبة، اكتشف الفريق علامة تشير إلى وجود جسيمات الكوارتز النانوية.

Les cristaux de quartz sont probablement de forme hexagonale, comme les géodes beaucoup plus grandes que nous connaissons sur Terre, mais chacun ne mesure qu’un millionième de centimètre – si petit que 10 000 grains pourraient tenir côte à côte sur un cheveu humain, selon بحث. وتأتي الجسيمات من الغلاف الجوي.

وقال غرانت: “إن WASP-17 b حار للغاية – حوالي 2700 درجة فهرنهايت (1500 درجة مئوية) – والضغط الذي تتشكل عنده بلورات الكوارتز في الغلاف الجوي لا يتجاوز جزء من الألف من الضغط الذي نشهده على سطح الأرض”. “في ظل هذه الظروف، يمكن أن تتشكل البلورات الصلبة مباشرة من الغاز، دون المرور أولا بمرحلة سائلة. »

الكوكب مقيد مديًا بنجمه، مما يعني أن جانبًا واحدًا يواجه النجم دائمًا ويتعرض لدرجات حرارة حارقة، في حين أن الجانب “الليلي” الدائم من الكوكب يكون أكثر برودة. على الرغم من أن السحب قد تنجرف حول الكوكب، فمن المحتمل أن تتبخر على الجانب الدافئ من اليوم، مما قد يتسبب في دوران جزيئات الكوارتز حولها.

وقال جرانت: “يمكن للرياح أن تحرك هذه الجزيئات الزجاجية الصغيرة بسرعة آلاف الأميال في الساعة”.

تسمح اكتشافات ويب الحساسة للباحثين بفهم الغلاف الجوي والظروف البيئية والطقس بشكل أفضل على الكواكب خارج نظامنا الشمسي.

عمالقة الغاز الساخن، والتي تسمى أيضًا كوكب المشتري الساخن، مثل WASP-17b، تتكون إلى حد كبير من الهيدروجين والهيليوم، إلى جانب بعض بخار الماء وثاني أكسيد الكربون. يساعد اكتشاف السيليكا في الغلاف الجوي للكوكب العلماء في الحصول على صورة أوسع لتكوين WASP-17b.

وقال ويكفورد: “إذا أخذنا في الاعتبار فقط الأكسجين الموجود في هذه الغازات وأهملنا تضمين كل الأكسجين الموجود في المعادن مثل الكوارتز، فسنقلل من تقدير الوفرة الإجمالية بشكل كبير”. “تخبرنا بلورات السيليكا الجميلة هذه عن مخزون المواد المختلفة وكيف تجتمع معًا لتشكيل بيئة هذا الكوكب.”