اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي سُحبًا من السيليكات في الغلاف الجوي لجرم قزم بني في جوار كتلة كوكبية خارج النظام الشمسي، وهي المرة الأولى وفقًا لفريق دولي من علماء الفلك ما يعطي تأكيدًا أن بعض العوالم الفضائية تحوي سُحبًا من الصخور.
يقول الفريق: «إن النتائج الكاملة تُشكل أفضل طيف لكتلة جسم كوكبي حتى الآن، وقد تساعدنا هذه النتائج على فهم الأقزام البنية فهمًا أفضل والتنبؤ بما قد يفعله تلسكوب جيمس ويب».
التقط تلسكوب جيمس ويب صورة مباشرة لكوكب خارج المجموعة الشمسية، لكن القزم البني مختلف فهو يتشكل عندما لا تتجمع كتلة كافية لنجم صغير لبدء اندماج الهيدروجين في نواته.
يمكن للأقزام البنية دمج الديوتيريوم، أو الهيدروجين الثقيل -الهيدروجين مع بروتون ونيوترون في النواة-، بدلًا من بروتون واحد ويكون ضغط الاندماج ودرجة حرارة الديوتيريوم أقل من ضغط ودرجة حرارة الهيدروجين، أي أن الأقزام البنية تشبه إلى حد ما النجوم الخفيفة.
تصدر الأقزام البنية الحرارة والضوء على عكس الكواكب الخارجية ورغم أن معدل الإصدار أقل من النجوم فإنه يمكن اكتشافها مباشرة خاصة في الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي يتخصص بها تلسكوب جيمس ويب.
حصل فريق من العلماء بقيادة عالم الفلك بريتاني مايلز من جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز على ملاحظات من قزم بني على بعد نحو 72 سنة ضوئية يسمى VHS 1256-1257b التي شُرِحت أول مرة في عام 2015.
تبلغ كتلة قزم بني قرابة 19 ضعف كتلة كوكب المشتري وهو صغير نسبيًا مع غلاف جوي أحمر اللون بسبب السحب الموجودة في الأقزام البنية الصغيرة، لذلك أخذ الفريق أطيافًا من الأشعة تحت الحمراء لمعرفة ما إذا كان بإمكانهم تحديد كيفية تكون قزم بني.
تمتص العناصر المختلفة الضوء وتعيد إطلاقه بأطوال موجية مختلفة ويمكن للعلماء النظر إلى الطيف لرؤية السمات الأكثر قتامة وإشراقًا، وتحديد العناصر التي تسببها.
وجد الفريق أن تركيب الغلاف الجوي للقزم VHS 1256-1257b كان مشابهًا للأقزام البنية الأخرى التي دُرِسَت في أطوال موجات الأشعة تحت الحمراء ولكن أكثر وضوحًا.
لاحظ الباحثون أن الماء والميثان وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والصوديوم والبوتاسيوم في عدة أجزاء من طيف تلسكوب جيمس ويب بناءً على مقارنات من نماذج أطياف القزم البني، العتمة الجزيئية، ونماذج الغلاف الجوي
يقول الباحثون: «إن ميزة أول أكسيد الكربون هي الأوضح حتى الآن، واكتشفوا أيضًا سحبًا طويلة من جزيئات السيليكات في طبقة سميكة بحجم أقل من ميكرون».
ولاحظ الفريق أنه هذه المعادن من المحتمل أن تكون مثل الإنستاتيت، فورستريت أو الكوارتز.
يبدو هذا تأكيدًا على أن الأقزام البنية الصغيرة قد تدور حول سحب السيليكات غير المتجانسة التي تؤثر في التباين في السطوع.
لاحظ الباحثون أن هذا سيفسر ملاحظات الأقزام البنية في المستقبل، وأشياء يجب البحث عنها في الملاحظات المستقبلية.
يقول الباحثون: «إنها النتائج الأولية من ملاحظات تلسكوب جيمس ويب ويمكن الحصول عليها أيضًا للعديد من الأقزام البنية القريبة الأخرى التي سترصد في المستقبل، وسيكون تلسكوب جيمس ويب رائدًا يساعدنا في فهم فيزياء الغلاف الجوي في الكواكب المجاورة والأقزام البنية والكواكب الخارجية سنواتٍ قادمة».
اقرأ أيضًا:
رصد مجرات قزمة لا تحتوي على أيّة مادة مظلمة، والعلماء يتسألون عن السبب
العثور على أصغر نجم قزم أبيض شوهد على الإطلاق
ترجمة: عمرو أحمد حمدان
تدقيق: تسبيح علي
