علماء الفلك يكتشفون سحبا من الرمال في جو “نجم فاشل”!

قدّمت ملاحظات جديدة من تلسكوب جيمس ويب الفضائي تأكيدا مباشرا على أن بعض العوالم الفضائية بها سحب رملية.

واكتشف التلسكوب مباشرة سحب السيليكات في الغلاف الجوي لقزم بني. ويقول الفريق إن النتائج الكاملة تشكل أفضل طيف لجسم كتلة كوكبي حتى الآن. ولا يمكن أن تساعدنا هذه النتائج في فهم ما يسمى بـ “النجوم الفاشلة” بشكل أفضل فحسب، ولكنها تمثل مجرد مقدمة لما يمكن أن يفعله JWST.

وتم تقديم الورقة إلى مجلات AAS، وهي متاحة على خادم ما قبل الطباعة arXiv أثناء خضوعها لمراجعة الأقران وعملية النشر.

وشهدنا بالفعل JWST يلتقط صورة مباشرة لكوكب خارج المجموعة الشمسية، لكن القزم البني مختلف قليلا. وهذه الأشياء هي ما يحدث عندما لا يتراكم النجم الصغير الكتلة الكافية لبدء اندماج الهيدروجين في قلبه، ويحتل النظام الكتلي بين الكواكب الأكثر تماسكا والنجوم الأكثر غموضا.

ومع ذلك، في حوالي 13.6 ضعف كتلة كوكب المشتري، يمكن للأقزام البنية دمج الديوتيريوم، أو الهيدروجين الثقيل – الهيدروجين مع بروتون ونيوترون في النواة، بدلا من بروتون واحد فقط. وضغط الاندماج ودرجة حرارة الديوتيريوم أقل من درجة حرارة الهيدروجين، ما يعني أن الأقزام البنية تشبه النجوم “الخفيفة”.

وهذا يعني أنه على عكس الكواكب الخارجية، فإن الأقزام البنية تبعث حرارتها وضوءها. إنه أقل بكثير من النجوم، بالطبع، لكن يمكننا اكتشافه مباشرة، خاصة في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي يتخصص فيها JWST.

وتأتي الملاحظات التي حصل عليها فريق بقيادة عالم الفلك بريتاني مايلز من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز، من قزم بني يبعد حوالي 72 سنة ضوئية يسمى VHS 1256-1257 b، تم وصفه لأول مرة في عام 2015.

وتبلغ كتلته حوالي 19 ضعف كتلة كوكب المشتري، وهو صغير نسبيا، مع جو مائل للحمرة.

ونُسب هذا اللون سابقا إلى السحب في الأقزام البنية الصغيرة، لذلك أخذ الفريق أطياف الأشعة تحت الحمراء لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تحديد تكوين القزم البني.

ويعمل هذا لأن العناصر المختلفة تمتص الضوء وتعيد إرساله بأطوال موجية مختلفة. ويمكن للعلماء أن ينظروا إلى الطيف ليروا ميزات أكثر قتامة وإشراقا، وتحديد العناصر التي تسببها.

ووجد الفريق أن تكوين الغلاف الجوي لـ VHS 1256-1257 b كان مشابها للأقزام البنية الأخرى التي تمت دراستها في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء، ولكنها أكثر وضوحا.

وكتب الباحثون في ورقتهم البحثية: “تم ملاحظة الماء والميثان وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والصوديوم والبوتاسيوم في عدة أجزاء من طيف JWST استنادا إلى مقارنات من أطياف القزم البني النموذجية والتعتيم الجزيئي ونماذج الغلاف الجوي”.

ويقول الباحثون إن خاصية أول أكسيد الكربون هي الأوضح حتى الآن. كما اكتشفوا السحب – سحب طويلة مفترضة من جزيئات السيليكات في طبقة سميكة، بحجم حبيبات دون الميكرون. ويلاحظ الفريق أن هذه المعادن على الأرجح مثل فورستريت أو إنستاتيت أو كوارتز.

ويبدو أن هذا يؤكد أخيرا أن الأقزام البنية الصغيرة يمكن أن تُحيط بها غيوم السيليكات غير المكتملة التي تؤثر على التباين في السطوع.

ولاحظ الباحثون أن هذا يعطينا أداة لتفسير ملاحظات الأقزام البنية في المستقبل، وشيء يجب البحث عنه في الملاحظات المستقبلية.

وكتبوا في ورقتهم البحثية: “هذه النتائج الأولية من الملاحظات العلمية للإصدار المبكر لـ JWST هي رائدة ويمكن الحصول عليها أيضا للعديد من الأقزام البنية القريبة الأخرى التي سيتم ملاحظتها في دورات المراقبة المستقبلية”.

المصدر: ساينس ألرت