كتب – رامز يوسف:
حول نجم يبعد 880 سنة ضوئية عن الأرض يدور أحد أكثر الكواكب الخارجية جنونًا وتطرفًا التي وجدناها حتى الآن.
اسمه تايلوس (WASP-121b)، وهو عالم قريب جدًا من شمسه لدرجة أن غلافه الجوي كثيف بسحب من المعدن المتبخر، ويمطر الياقوت السائل والياقوت الأحمر. الآن، تمكن العلماء من إعادة بناء غلافه الجوي العاصف في ثلاثة أبعاد، واكتشفوا أنه يحطم الرقم القياسي لأسرع رياح معروفة، كما يحتوي مناخا لا يشبه أي شيء رأيناه في نظامنا الشمسي.
تنفث تيارات نفاثات قوية سحبًا من الحديد والتيتانيوم بسرعة أكبر من قدرة الكوكب الخارجي على الدوران حيث تنقل أنماط الدورة الرأسية الطاقة إلى أعماق الأرض.
تقول عالمة الفيزياء الفلكية جوليا فيكتوريا سيدل من المرصد الجنوبي الأوروبي “يتصرف الغلاف الجوي لهذا الكوكب بطرق تتحدى فهمنا لكيفية عمل الطقس، ليس فقط على الأرض، بل على جميع الكواكب، يبدو الأمر وكأنه شيء من الخيال العلمي”.
من بين ما يقرب من 6000 كوكب خارجي مؤكد في مجرة درب التبانة، يمتلك تايلوس أحد أكثر الغلاف الجوي دراسة. نسميه كوكب المشتري الساخن – عالم يضاهي في الحجم كواكبنا الغازية العملاقة، ولكنه قريب جدًا من نجمه لدرجة أن درجة حرارته أعلى بكثير من بعض النجوم.
يبلغ قطر كوكب تايلوس حوالي 1.74 مرة ونصف قطره حوالي 1.16 مرة ونصف قطر كوكب المشتري؛ ويدور حول نجمه عن قرب شديد لدرجة أن عامه يستمر حوالي 30 ساعة، ما يؤدي إلى درجة حرارة توازن تبلغ حوالي 2360 كلفن (2087 درجة مئوية). وبين الحرارة والجاذبية، يتسرب الغلاف الجوي لكوكب تايلوس إلى الفضاء؛ ويتبخر الكوكب الخارجي حرفيًا.
يقول باحثون إن دراسة كوكب المشتري الساخن ممتعة لعدة أسباب، فأي ضوء يتسرب عبر الغلاف الجوي المنتفخ للكوكب أثناء مروره بيننا وبين نجمه يمكن أن يلتقط أدلة على العناصر والمركبات التي من المحتمل أن تطفو هناك. ومن خلال هذه الطريقة، تمكنت الجهود السابقة من تحديد المعادن المختلفة في الغلاف الجوي لكوكب تايلوس.
وتقول سيدل: “ما وجدناه كان مفاجئًا: إذ يعمل تيار نفاث على تدوير المواد حول خط استواء الكوكب، في حين يعمل تدفق منفصل عند مستويات أدنى من الغلاف الجوي على نقل الغاز من الجانب الساخن إلى الجانب الأكثر برودة. ولم يسبق أن شهدنا مثل هذا النوع من المناخ على أي كوكب من قبل. وحتى أقوى الأعاصير في النظام الشمسي تبدو هادئة بالمقارنة”.
ولأن تايلوس قريب جدًا من نجمه المضيف، وهو نجم أصفر-أبيض من النوع F يسمى دلمون، فهو ما نسميه مقفولًا مديًا: ففترة دورانه هي نفسها فترة مداره. وهذا يعني أن نفس الجانب يواجه النجم دائمًا، ويتلقى وطأة حرارته الحارقة بالكامل.
النتيجة المترتبة على ذلك هي تدرج شديد في درجات الحرارة بين الجانب النهاري والجانب الليلي لكوكبه الخارجي، ما يثير رياحًا قوية يمكن أن تصل إلى سرعات تفوق سرعة الصوت. لاحظ الباحثون تيارًا نفاثًا يغطي نصف الكوكب الخارجي ويتسارع ويقلب الغلاف الجوي إلى ارتفاعات عالية أثناء هبوبه عبر الجانب النهاري.
في الصباح، كانت سرعة التيار النفاث 13.7 كيلومترًا في الثانية. وفي المساء، تضاعفت هذه السرعة تقريبًا إلى 26.8 كيلومترًا في الثانية. وهذا يجعله أسرع تيار نفاث جوي تم تسجيله على الإطلاق.
كما يُظهِر فرق درجة الحرارة الذي يبلغ نحو 950 كلفن بين الصباح والمساء على الكوكب الخارجي أن التيار النفاث يسخن أثناء تدفقه.
في الطبقة الجوية السفلى، تقود الرياح سحبًا من الحديد بسرعات فائقة الدوران. وهذا أسرع من سرعة دوران الكوكب الخارجي. وفوق ذلك توجد طبقة من الصوديوم، وفوقها طبقة من الهيدروجين تتسرب إلى الفضاء.
وأسفل كل ذلك، اكتشف الباحثون لأول مرة وجود التيتانيوم في الغلاف الجوي للكوكب الخارجي. وكانت التعدادات السابقة لمحتوياته الجوية قد أظهرت نقصًا في التيتانيوم؛ والآن نعلم أنه موجود، ولكنه مدفون عميقًا تحت طبقات أخرى.
تقول عالمة الفيزياء الفلكية بيبيانا برينوث من جامعة لوند في السويد: “من المذهل حقًا أن نتمكن من دراسة تفاصيل مثل التركيب الكيميائي وأنماط الطقس لكوكب على هذه المسافة الشاسعة. هذه التجربة تجعلني أشعر وكأننا على وشك اكتشاف أشياء لا يمكن أن نحلم بها الآن”.
نُشر البحث في مجلة Nature.
