الأكسجين في الفضاء

الكوكب الوحيد الذي يقع خارج مجموعتنا الشمسية واكتشف عليه الأكسجين

HD 209458b

إكتشاف الاوكسيجين في كوكب خارج نظامنا الشمسي
بعد إكتشاف أكثر من 100 كوكب يدور حول نجوم اخرى غير الشمس ،إزداد إهتمام العلماء بدرس خصائص هذه الكواكب و مقارنتها بالكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي .
أحد هذه الكواكب التي تبعد عن كوكب الأرض حوالي 150 سنة ضوئية يدعى HD209458 ، نال حصة من الإهتمام مجدداً في الأوساط العلمية الفلكية .و يأتي الإهتمام لكونه يحتوي على الكاربون Carbon و الأوكسيجين Oxygen في غلافه الجوي .و هذه هي المرة الاولى التي يتم رصد هذين الغازين في الغلاف الجوي لكوكب يقع خارج منظومتنا الشمسية.
الكوكب HD 209458 هو أول كوكب تتم مراقبته و هو يعبر أمام شمسه (نجمته)، و أول كوكب يتم اثبات وجود غلاف جوي له ، و أول كوكب تتم مراقبة غاز الهيدروجين و هو يتبخر من غلافه الجوي . و الآن ، هو أول كوكب يتم إثبات وجود الكاربون و الأوكسيجين في هذا الغلاف .
و كوكب HD 209458 :
- يبلغ قطره 1,3 مرات قطر كوكب المشتري .
- الكتلة: 0,7 من كتلة كوكب المشتري و220 ضعف كتلة كوكب الأرض .
- المدار: يقوم بدورة كاملة حول شمسه كل 3,5 أيام . ( الأرض تقوم بدورتها الكاملة كل حوالي 365 يوم ) .
- الحرارة تصل على سطح غلافه الغازي الى حوالي 1000 درجة مئوية .
يدور كوكب HD209958 حول نجم شبيه بشمسنا . وبسبب قربه من هذا النجم، يتعرض لحرارة عالية مما يدفع غلافه الغازي للتبخر . ويقدر العلماء كمية غاز الهيدروجين المتبخرة من غلافه الغازي بحوالي 10,000 طن في الثانية . يقع فقط على بعد 150 سنة ضوئية ( السنة الضوئية تساوي حوالي 10 آلاف مليار كيلومتر ) .

ويدور هذا الكوكب حول نجم وحيد على بعد 7 مليون كيلو متر - ويتعرض لحرارة تصل إلى 1100 درجة مئوية يدور الكوكب حول نجمه كل 3,523 يوم ويشبه المشتري ويحجب منه حوالي 1,7 من قرص النجم لمدة ساعتين ونصف الساعة تقريباً ويمكن ملاحظة هذا العبور كاملاً من الأرض وكذلك يمكن حصول ذلك كل سبعة ليالي إذا حسب العبور الذي يقع في النهار في نوفمبر 2001 م أي مرة كل ثلاثة أيام ونصف اليوم لمدة ثلاث ساعات تقريباً اكتشف هابل وجود جو غني بالصوديوم

وهذا النجم الذي يدور حوله هذا الكوكب يشبه شمسنا ولونه أصفر ويبعد عنا بـ 150 سنة ضوئية في برج بيجاسوس Pegasus وسطوعه من المقدار السابع والذي يرى بالمنظار

وكان اكتشافه بواسطة السرعة الإشعاعية بواسطة جيفري ماسيGeoffrey Marcy من جامعة كاليفورنيا ببيركليCalifornia at Berkeley وزملاءه كل من بول بتلر منقسم المغناطيسية الأرضية بمعهد كارنيجيCarnegie بواشنطن وستيف فوجت من مرصد ليك Lick Observatory والمتعاون جريج هنري Greg Henry من جامعة ولاية تينيسي Tennessee State University

العبور الكوكبي : وقد تمت رؤية عبور الكوكب أمام نجمه من قبل كل من ديفيد تشاربونيو David Charbonneau من كافا CfA وتيموثي إم براون Timothy M. Brown حيث لا حظوا التذبذب الواضح للكوكب Latham D. W.ودبليو .دي . لاثام من مركز هارفارد الشمسي للفيزياء الفلكية Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

في4 فبراير عام 2004 م اكتشف الأكسجين والكربون Oxygen and carbon في جو الكوكب الأعلى واكتشف ذلك بواسطة هابل حيث اكتشف انتشار الغازين في جو الكوكب وتفاجأ الفلكيين بهذا الاكتشاف فهذا الاكتشاف هو الأول لكوكب خارج نظامنا الشمسي , فعند مرور هذا الكوكب أمام نجمه (شمسه ) وجد ظرف ممتد في جوه من الأوكسجين والكربون على شكل مذنب أو كرة ركبي في زوبعة من الغبار بسرعة أكبر من سرعة الصوت باتجاه الذرات وانتقالها من الجو الأوطأ إلى الجو الأعلى بشكل منكوس وتم هذا الاكتشاف بواسطة فريق بقيادة الفريد فيدال مادجار Alfred Vidal-Madjar بباريس بفرنسا وقد كان هذا الفريق قد لاحظ في عام 2003 م تبخير هيدروجين في جوه ولقد لقب باسم أوزيرس “Osiris”وهو اسم إله مصري قتل وقطع أجزاء وفقد بعضها

علماً بأن الأكسجين أحد المؤشرات الدالة على احتمال وجود حياة .

يقول الفريد فيدال مادجار عن هذا الكوكب أوزيرس : ( طبيعياً يبدو مثيراً إمكانية الحياة على هذا الكوكب لكنها ليست مفاجأة كبيرة لوجود الأكسجين في الكواكب العملاقة من نظامنا الشمسي المشتري وزحل ) . “Naturally this sounds exciting - the possibility of life on Osiris - but it is not a big surprise as oxygen is also present in the giant planets of our Solar System, Jupiter and Saturn”.

لكن الذي فاجأ العلماء حقاً هو وجود ذرات الأكسجين والكربون في ظرف ممتد وليس في مستوى واطيء ومخفيين كما في المشتري وزحل وفي الشكل المشترك كعمق الماء والميثان في الجو.

وقد تمكن العلماء من حساب تبخير الأكسجين والكربون بسبب ثقلهما مقارنة بالهيدروجين مما قدر بأن تبخرهما يكون بسرعة أكبر من 35000 كيلومتر في الساعة ويخمن فيدل مادجار تبخر العناصر الأثقل كالحديد أيضاً - “We speculate that even heavier elements such as iron are blown off at this stage as well وليس من الواضح ما يحدث للعناصر المتبخرة ولكن الحسابات تقدر بأن هذه العناصر ربما تحصر في الحقل المغناطيسي للنجم وتتحرك نحو أقطاب النجم .

إن هذا الاكتشاف لعملية التبخير العنيفة قد تبين طفولة أرضنا يقول الفريد مادجار : إن حالة الكوكب HD 209458b حالة فريدة في الهروب الهيدروديناميكي hydrodynamic يلاحظ مباشرة , ويخمن بأن الزهرة والأرض والمريخVenus, Earth and Mars ربما فقدت كامل أجوائها الأصلية في بداية حياتها المبكرة وأجوائها الحالية لها أصولها من الكويكبات وتأثير المذنبات “This is a unique case in which such a hydrodynamic escape is directly observed. It has been speculated that Venus, Earth and Mars may have lost their entire original atmospheres during the early part of their lives. Their present atmospheres have their origins in asteroid and cometary impacts and outgassing from the planet interiors”,

ويقدر الفلكيين طول سحابة أو ذيل الهيدروجين المتبخر من الكوكب HD 209458b بطول 200000كيلو متر وأن كمية غاز الهيدروجين الذي يتبخر منه أو يهرب يقد بـ 10000 طن بالثانية على الأقل

ويتوقع العلماء سبب تبخر وهروب الهيدروجين والأكسجين والكربون من الكوكب هو شدة حرارة الجو الخارجي للكوكب بسبب القرب من النجم مما يسبب التمدد للجو فتهرب هذه العناصر من جاذبية الكوكب بسبب الحرارة الحارقة

أهم أحداث الكوكب HD 209458b التاريخية :

1 _ 1999م اكتشف الكوكب عندما عبر حول نجمه وكسفه جزئياً

2 _ 2001م اكتشف الصوديوم في جوه الأوطأ بواسطة هابل

3 _ 2003م اكتشف الهيدروجين في جوه الأعلى بواسطة هابل وكذلك أكتشف تبخر الهيدروجين

4 _ 2004م اكتشف الأكسجين والهيدروجين في جوه الأعلى بواسطة هابل وكذلك أكتشف تبخرهما المميز

الفريق المكتشف THE TEAM :
A. Vidal-Madjar, lead author of the discovery paper, (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France), J.-M. Désert, A. Lecavelier des Etangs (Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS, France), G. Hébrard (Institut d'Astrophysique de Paris, France), G. Ballester (University of Arizona, United States), D. Ehrenreich (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France), R. Ferlet (Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS, France), J. C. McConnell (York University, Toronto, Canada), M. Mayor (Geneve Observatory, Switzerland) and C.D. Parkinson (Caltech/JPL, USA)

مواقع متعلقة بالموضوع

http://www.ugastro.berkeley.edu/~deborah/report.html

http://www.crystalinks.com/newplanets2.html

http://www.obspm.fr/encycl/HD209458.html

http://www.planetary.org/html/news/articlearchive/headlines/2001/extrasolar_atmosphere.htm

http://exoplanets.org/almanacframe.html

http://www.ugastro.berkeley.edu/~deborah/

http://y-net.narod.ru/astro/a_news5.htm

http://perso.club-internet.fr/gibouin/exobiologie/exoplaneteatmosphere.htm

http://www.astronomija.co.yu/dubokisvemir/galaksija/explanete/dh209458/atmosfera.htm

http://astro.elte.hu/news/archivum.html

http://reductionism.net.seanic.net/HD209458/ExoPlanet.html