حددت دراسة 11 عنصرًا كيميائيًا في الغلاف الجوي لكوكب خارجي شديد الحرارة WASP-76 b، وتشير النتائج إلى أن التركيب الكلي للكوكب يعكس تركيبة القرص الكوكبي الأولي الذي تشكل منه، وتتسبب درجات الحرارة المرتفعة في تبخر العناصر المكونة للصخور في الغلاف الجوي، ومن المثير للاهتمام، لاحظ الفريق أيضًا عدم وجود عناصر معينة تتطلب درجات حرارة أعلى لتبخر، مما أدى إلى فرضية أن WASP-76 b يمكن أن يكون قد ابتلع مادة من كوكب يشبه عطارد.

فريق دولي بقيادة ستيفان بيليتير، طالب في معهد تروتييه لأبحاث الكواكب الخارجية بجامعة مونتريال، أعلن مؤخرًا أنهم أجروا دراسة تفصيلية للكواكب الخارجية العملاقة شديدة الحرارة WASP-76 b، باستخدام أداة MAROON-X على تلسكوب Gemini-North، تمكن الفريق من تحديد وقياس وفرة 11 عنصرًا كيميائيًا في الغلاف الجوي للكوكب.

وتشمل هذه العناصر المكونة للصخور التي لا تُعرف وفرتها بالكواكب العملاقة في النظام الشمسي مثل كوكب المشتري أو زحل، نُشرت دراسة الفريق في مجلة Nature.

قال بيليتيير: “نادرًا حقًا هي الأوقات التي يمكن فيها لكوكب خارج المجموعة الشمسية على بعد مئات السنين الضوئية أن يعلمنا شيئًا من المحتمل أن يكون من المستحيل معرفته عن نظامنا الشمسي، هذا هو الحال مع هذه الدراسة.”

WASP-76 b هو عالم غريب، يصل إلى درجات حرارة قصوى لأنه قريب جدًا من نجمه الأم، نجم ضخم يبعد 634 سنة ضوئية في كوكبة الحوت: حوالي 12 مرة أقرب من عطارد إلى الشمس، مع كتلة مماثلة لكتلة كوكب المشتري، ولكن حجمه أكبر بست مرات تقريبًا، فهو “منتفخ” تمامًا.

ومنذ اكتشافه بواسطة برنامج Wide Angle Search for Planets (WASP) في عام 2013، قام العديد من الفرق بدراسته وتحديد العناصر المختلفة في غلافه الجوي، والجدير بالذكر أنه في دراسة نُشرت أيضًا في مجلة Nature في مارس 2020، وجد الفريق بصمة حديدية وافترض أنه قد يكون هناك أمطار حديدية على الكوكب.

نظرًا لأنه قريب جدًا من نجمه، فإن درجة حرارة WASP-76 b أعلى بكثير من 2000 درجة مئوية، عند هذه الدرجات ، يتم تبخير العديد من العناصر التي عادة ما تكون صخورًا هنا على الأرض (مثل المغنيسيوم والحديد) وتوجد في شكل غازي في الغلاف الجوي العلوي، وتتيح دراسة هذا الكوكب الغريب رؤية غير مسبوقة لوجود ووفرة العناصر المكونة للصخور في الكواكب العملاقة، نظرًا لأن هذه العناصر في الكواكب العملاقة الباردة مثل كوكب المشتري تكون أقل في الغلاف الجوي ومن المستحيل اكتشافها.

وإن وفرة العديد من العناصر التي قاسها بيليتييه وفريقه في الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية – مثل المنغنيز والكروم والمغنيسيوم والفاناديوم والباريوم والكالسيوم – تطابق تلك الموجودة في النجم المضيف وكذلك شمسنا بشكل وثيق.

هذه الوفرة ليست عشوائية: فهي نتاج مباشر للانفجار العظيم، تليها مليارات السنين من التركيب النووي النجمي، لذلك يقيس العلماء نفس التركيب تقريبًا في جميع النجوم، ومع ذلك، فهو يختلف عن تكوين الكواكب الصخرية مثل الأرض، والتي تتشكل بطريقة أكثر تعقيدًا.

تشير نتائج هذه الدراسة الجديدة إلى أن الكواكب العملاقة يمكن أن تحافظ على تركيبة شاملة تعكس تكوين قرص الكواكب الأولية الذي تشكلت منه.