تمكن علماء فلك من العثور على غاز ثاني أكسيد الكربون في غلاف جوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية، يبعد 130 سنة ضوئية عن الأرض، ويُعزى الفضل إلى تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي أحدث ثورة اكتشاف هائلة على مستوى اكتشاف العوالم البعيدة.
ويعكس هذا الاكتشاف مدى التشابه المثير بين مجموعتنا الشمسية والنظام الكوكبي المعروف باسم “إتش آر 8799″، الذي يقع في كوكبة الفرس الأعظم، حيث إن هذا النظام الكوكبي يُعد من الأنظمة القليلة التي تضم أكثر من كوكب، حيث يملك 4 منها، تنتمي لفئة الكواكب العملاقة، وكلّ منها يتراوح حجمه بين 5 إلى 10 مرات حجم كوكب المشتري.
نشأة العمالقة
وتكمن إحدى الأسئلة الرئيسة التي يسعى العلماء للإجابة عنها -عندما شرعوا في دراسة الأنظمة الكوكبية الشبيهة بنظام إتش آر 8799- في سر تكون الكواكب العملاقة، وثمة نظريتان رئيستان للإجابة عن هذا السؤال: النظرية الأولى هي “تكوّن اللب الجاف”، وأما الثانية وهو “عدم استقرار القرص”.
وتكوّن اللب الجاف يُشار به إلى أن الكواكب العملاقة تتشكل عندما يتجمع الغاز والغبار حول نواة صلبة مكونة من عناصر ثقيلة (مثل الحديد والنيكل) لتكوين اللب. يبدأ هذا اللب الصلب بجذب المزيد من الغازات المحيطة به، مثل الهيدروجين والهيليوم. وهذه العملية تستغرق وقتا طويلا، وتتطلب أن يكون اللب كبيرا بما يكفي ليجذب الغازات التي تلتصق به تدريجيا.
أما نظرية عدم استقرار القرص، فتعتمد على أن الكواكب العملاقة تتشكل بشكل أسرع بحيث يبدأ الغاز في قرص غازي حول نجم شاب في التجمُّع بشكل مفاجئ، ويشكل مناطق كثيفة داخل القرص. هذه المناطق الكثيفة تنهار بسرعة لتشكل كوكبا عملاقا، وبدلا من تكوّن لب صلب أولا، يحدث تجمع الغاز بشكل سريع ويؤدي إلى تكوين كوكب خلال وقت قصير جدا.
وفي هذا السياق، يشير اكتشاف ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للعمالقة الغازية إلى أن تكوين اللب الجاف هو العملية الأكثر احتمالا لتكوين هذه الكواكب، تماما كما حدث مع كوكبي المشتري وزحل في نظامنا الشمسي.
توائم نظامنا الشمسي
هذا الاكتشاف هو جزء من دراسة أوسع بقيادة وليام بالمر من جامعة جونز هوبكنز، والتي تركز على المقارنة بين أنظمة الكواكب الخارجية البعيدة ونظامنا الشمسي. كما يقول بالمر في بيان صحفي صدر عن ناسا: “أملنا من هذا النوع من البحث هو فهم نظامنا الشمسي ومقارنته مع أنظمة الكواكب الخارجية الأخرى” ومن خلال هذه الملاحظات، يسعى العلماء إلى تحسين فهمهم لتكوين الكواكب والظروف التي قد تدعم الحياة خارج الأرض.
ما يجعل ملاحظات تلسكوب جيمس ويب لا تقدر بثمن هو الطفرة التكنولوجية غير المسبوقة التي يقدمها. فتصوير الكواكب الخارجية بشكل مباشر يعد مهمة صعبة للغاية بسبب سطوع النجوم الحاضنة التي غالبا ما تكون ساطعة بدرجة أكبر بكثير من سطوع الكواكب نفسها.
ولكن، بفضل استخدام تكنولوجيا الحجاب الضوئي لكاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة، يستطيع جيمس ويب تجاوز هذه المشكلة عن طريق حجب ضوء النجم، وهذا يكشف الانبعاثات تحت الحمراء الخافتة من الكواكب نفسها. وقد مكّن هذا التقدم التكنولوجي الباحثين من اكتشاف أطوال موجية معينة تمتصها الغازات المختلفة، ما يوفر بيانات قيمة حول تركيب الغلاف الجوي لهذه الكواكب.