حقق تلسكوب جيمس ويب الفضائي إنجازاً علمياً جديداً يفتح آفاقاً واسعة أمام دراسة الكواكب خارج المجموعة الشمسية، بعدما تمكن فريق دولي من العلماء من رصد اختلافات مناخية وجوية مباشرة على أحد أكثر الكواكب تطرفاً في مجرتنا، في خطوة تعد الأولى من نوعها في تاريخ علم الفلك الحديث.

وكشفت دراسة علمية حديثة نُشرت في مجلة "نيتشر أسترونومي" عن نجاح الباحثين في رصد فروق واضحة بين منطقتي الفجر والغسق في الغلاف الجوي للكوكب العملاق شديد الحرارة "واسب-121 ب"، وهو كوكب غازي يدور على مسافة قريبة جداً من نجمه، ما يجعله يتعرض لظروف مناخية قاسية واستثنائية.

وقاد الدراسة الباحث سيريل غاب من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك، حيث تمكن فريقه من الاستفادة من القدرات المتقدمة لتلسكوب جيمس ويب لتحليل الغلاف الجوي للكوكب بدقة غير مسبوقة، والانتقال من دراسة الخصائص العامة للكواكب الخارجية إلى فهم تفاصيل الطقس والمناخ السائد فيها.

واعتمد العلماء على جهاز المطياف القريب من الأشعة تحت الحمراء الموجود على متن التلسكوب لرصد الضوء الصادر من النجم أثناء عبور الكوكب أمامه، وهي تقنية سمحت بتتبع التغيرات الدقيقة في امتصاص الضوء عبر مناطق مختلفة من الغلاف الجوي للكوكب.

وأظهرت النتائج أن منطقة الغسق على الكوكب تختلف بشكل ملحوظ عن منطقة الفجر من حيث درجات الحرارة والتركيب الكيميائي وقدرة الغلاف الجوي على امتصاص الضوء، وهو ما وفر أول دليل رصدي مباشر على وجود فروق مناخية مكانية واضحة على كوكب خارج المجموعة الشمسية.

وكشفت البيانات عن وجود رياح فائقة القوة تنقل كميات هائلة من الحرارة من الجانب المواجه للنجم إلى الجانب المظلم، في عملية تؤثر بشكل مباشر على توزيع الطاقة والغازات في الغلاف الجوي. كما أظهرت القياسات تغيرات في نسب بعض المركبات الكيميائية، بما في ذلك بخار الماء وأول أكسيد الكربون، نتيجة الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة.

ويُصنف "واسب-121 ب" ضمن فئة الكواكب المعروفة باسم "المشتريات الساخنة"، وهي كواكب غازية عملاقة تشبه المشتري لكنها تدور بالقرب الشديد من نجومها. وبسبب هذا القرب، يبقى أحد جانبي الكوكب معرضاً للإشعاع النجمي بشكل دائم، بينما يغرق الجانب الآخر في ظلام مستمر.

وتصل درجات الحرارة على الجانب النهاري للكوكب إلى نحو 2500 درجة مئوية، وهي حرارة كافية لتفكيك جزيئات الماء وتغيير طبيعة التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي، في حين تنخفض درجات الحرارة على الجانب الليلي إلى مستويات أقل بكثير مقارنة بالجانب المواجه للنجم.

كما رصد العلماء مؤشرات قد تدل على وجود سحب مكوّنة من معادن أو جسيمات السيليكات في بعض أجزاء الغلاف الجوي، وهي ظواهر لم تكن قابلة للرصد بهذه الدقة في الدراسات السابقة. ويعتقد الباحثون أن هذه السحب قد تكون مسؤولة عن بعض الفوارق بين القياسات الفعلية والنماذج النظرية المستخدمة لفهم طبيعة الكوكب.

ويمثل هذا الاكتشاف تحولاً مهماً في دراسة الكواكب الخارجية، إذ لم يعد العلماء يكتفون بتحديد حجم الكوكب أو تركيب غلافه الجوي، بل أصبح بالإمكان دراسة تفاصيل الطقس والرياح والاختلافات المناخية بين مناطقه المختلفة، على غرار ما يحدث في أرصاد الطقس على الأرض.

ويرى الباحثون أن هذه النتائج تؤسس لعصر جديد في علم مناخ الكواكب الخارجية، حيث يمكن مستقبلاً رسم خرائط جوية ومناخية أكثر تفصيلاً لعوالم تبعد مئات السنين الضوئية عن الأرض، ما سيساعد على فهم كيفية تشكل الأغلفة الجوية للكواكب، واختبار النماذج الفيزيائية الخاصة بها، وربما الاقتراب أكثر من البحث عن بيئات صالحة للحياة خارج النظام الشمسي.

ويأمل العلماء في توظيف التقنيات ذاتها لدراسة كواكب أخرى خلال السنوات المقبلة، مستفيدين من القدرات الاستثنائية لتلسكوب جيمس ويب، الذي يواصل إحداث ثورة علمية في فهم الكون والكشف عن أسرار عوالم لم تكن في متناول العلم قبل سنوات قليلة.