تلسكوب جيمس ويب يكتشف شفقا غير متوقع على نجم فاشل

#سواليف

ذكرت وكالة #ناسا أن فريقا من #علماء_الفلك حددوا لأول مرة، باستخدام جيمس ويب، #غاز_الميثان القادم من #قزم_بني_بارد، ما يشير إلى وجود #شفق_قطبي على الجسم السماوي.

واكتشف #تلسكوب_جيمس_ويب الفضائي مؤشرات شفقية محتملة قادمة من قزم بني يعرف باسم W1935، والواقع على بعد نحو 47 سنة ضوئية من الأرض.

Brown dwarf W1935 posed a mystery.

Webb found that methane in this object’s atmosphere was emitting infrared light, despite no obvious energy source. Using clues from our solar system, scientists found a possible explanation in aurorae: https://t.co/Wh2m7OTssT #AAS243 pic.twitter.com/cklsay1ZNL

مقالات ذات صلة علماء يطورون “قلبا حيويا نابضا” لدراسة اضطرابات القلب 2024/01/13 — NASA Webb Telescope (@NASAWebb) January 9, 2024

والأقزام البنية هي كيانات كونية لها كتلة أكبر من كوكب المشتري ولكنها أصغر من النجم. وغالبا ما يشار إليها باسم “النجوم الفاشلة”، لأنها فشلت في بدء اندماج الهيدروجين لتصبح نجوما عادية.

وكشفت قياسات الأشعة تحت الحمراء من تلسكوب جيمس ويب عن انبعاثات غاز الميثان في الغلاف الجوي للنجم W1935، ما يشير إلى تسخين الغلاف الجوي الناتج عن العمليات الشفقية.

Seen here is Webb data for both W1935 and another brown dwarf, W2220. The two objects are near twins of each other in terms of composition, brightness, and temperature. However, W2220’s methane absorption feature was expected, while W1935’s emission from methane was a surprise. pic.twitter.com/tMsbwej7e9

— NASA Webb Telescope (@NASAWebb) January 9, 2024

ومن المثير للاهتمام أن W1935 يتحدى التوقعات المتعلقة بتكوين الشفق القطبي من خلال عدم كونه جسما ساخنا، وبدلا من ذلك، تظهر الأدلة أنه جسم بارد من دون نجم مضيف.

وتعد انبعاث الميثان سمة جوية سائدة لوحظت في بعض الكواكب داخل نظامنا الشمسي، مثل كواكب المشتري وزحل. وترتبط هذه الظاهرة ارتباطا وثيقا بتسخين الغلاف الجوي العلوي، وهي عملية مرتبطة بشكل معقد بحدوث الشفق القطبي.

وعلى كل من المشتري وزحل، تحدث عمليات شفقية مماثلة، تتضمن تفاعلات مع الرياح الشمسية. وتتفاعل الرياح الشمسية، المكونة من جسيمات مشحونة تنبعث من الشمس، مع المجالات المغناطيسية المحيطة بهذه الكواكب العملاقة، ما يؤدي إلى توليد الشفق القطبي.

في حين تلعب الرياح الشمسية دورا مهما، فإن المساهمات الشفقية على كوكب المشتري وزحل لا تقتصر على هذا التفاعل فقط. ويشكل كلا الكوكبين أيضا الشفق القطبي بسبب أقمارهما النشطة.

ومع ذلك، يعتبر W1935 حالة غريبة لأنه يفتقر إلى نجم أو حتى قمر.

وقال جاكي فهرتي، عالم الفلك في المتحف الأمريكي للتاريخ الطبيعي في نيويورك، في بيان لوكالة ناسا: “كنا نتوقع رؤية غاز الميثان لأن الميثان موجود في جميع هذه الأقزام البنية. لكن بدلا من امتصاص الضوء، رأينا العكس تماما، كان الميثان يتوهج”.

ولفهم لغز ضوء الميثان بشكل أكبر، أجرى العلماء محاكاة باستخدام نماذج حاسوبية. وكشف النموذج الحاسوبي W1935 عن حدوث ظاهرة تعرف باسم الانقلاب الحراري، والتي تحدث عندما تتزايد درجة حرارة الهواء مع زيادة الارتفاع. ووفقا للدراسة، يمكن أيضا رؤية الانقلابات في درجات الحرارة على كواكب المشتري وزحل.

وقال بن بيرننغهام، المؤلف المشارك من جامعة هيرتفوردشاير في إنجلترا ومصمم النموذج الرئيسي في هذا العمل: “إن هذا الانقلاب في درجة الحرارة أمر محير حقا. لقد رأينا هذا النوع من الظاهرة في الكواكب التي لديها نجم قريب يمكنه تسخين طبقة الستراتوسفير، ولكن رؤيتها في جسم ليس له مصدر حرارة خارجي واضح هو أمر غريب”.

وذكر العلماء أن الأسباب الرئيسية لتسخين الستراتوسفير في عام 1935 لم يتم تحديدها بعد. وقد يساعد اكتشاف وجود قمر نشط أيضا في تحديد مصدر انبعاثات الميثان على هذا الجسم القزم.

ومع ذلك، فإن هذه الدراسة مهمة، حيث حددت W1935 على أنه “أول مرشح خارج النظام الشمسي به شفق قطبي ويظهر علامة على انبعاث الميثان”.

المصدر: سواليف