حقق العلماء قفزات هائلة في تطوير تقنيات العثور على عوالم خارج نظامنا الشمسي، وتمكنوا من اكتشاف عوالم جديدة تصل إلى المئات في كل عام.

وشهد عام 2023 اكتشافات مهمة لعدد من العوالم الجديدة والمثيرة، والتي تمت إضافتها إلى ما يزيد عن 5000 كوكب مؤكد خارج المجموعة الشمسية.

ومن بين هذه الكواكب حدد جيمس ويب عناصر ثقيلة في الغلاف الجوي لعملاق غازي بعيد، وفي وقت سابق من عام 2023، أكدت الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)

وجود عناصر ثقيلة، الكربون والأكسجين، في الغلاف الجوي للكوكب البعيد خارج المجموعة الشمسية HD149026b، والمعروف أيضا باسم Smertrios.

وجاء هذا الاكتشاف بمثابة مفاجأة لعلماء الفلك، حيث أن عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي، مثل المشتري وزحل، لا تحتوي في الغالب إلا على الهيدروجين والهيليوم في غلافها الجوي.

واضاف القمر الصناعي لمسح الكواكب الخارجية العابرة (TESS) التابع لناسا ما يقارب 2000 عالم إلى قائمة الكواكب الخارجية لدينا، ومع ذلك، برز كوكب معين في العام 2023، وهو كوكب غازي عملاق يسمى TOI-4600c.

ويدور TOI-4600c حول نجمه المضيف كل 482.82 يوما أو 16 شهرا. وهذا يمنحه أطول سنة لأي كوكب اكتشفه TESS. كما أن درجة حرارة العملاق الغازي باردة أيضا وتقدر بـ 78 درجة مئوية تحت الصفر (110 درجة فهرنهايت تحت الصفر) على السطح.

وباستخدام 17 عاما من البيانات، أنشأ علماء الفلك مقطع فيديو بتقنية الفاصل الزمني لمدار الكوكب الخارجي Beta Pictoris b، وتم ضغط البيانات في 10 ثوان من اللقطات، والتي ترصد 75% من مدار الكوكب حول نجمه المضيف والذي يستغرق 23 سنة أرضية ليكتمل.

ويقع الكوكب في نظام يبعد 64 سنة ضوئية عن الأرض، وتبلغ كتلة الكوكب نفسه 12 مرة كتلة كوكب المشتري، أكبر كواكب نظامنا الشمسي.

ووجدت عمليات الرصد باستخدام أداة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (MIRI) التابعة لجيمس ويب أن اثنين من الكواكب الداخلية لنظام TRAPPIST الكوكبي من المحتمل ألا يكون لها غلاف جوي. 

ومن المحتمل أن يكون TRAPPIST-1b، وهو أكبر قليلا من الأرض، عبارة عن صخرة عارية دون غلاف جوي، مع درجة حرارة سطحية حارقة تبلغ 232 درجة مئوية (450 درجة فهرنهايت).

وتمت متابعة النتائج مع نتائج مماثلة لـ TRAPPIST-1c، الكوكب التالي في النظام، بعد ثلاثة أشهر. ويعزو علماء الفلك انعدام الغلاف الجوي في هذه الكواكب إلى النشاط العنيف لنجمهم الأصلي.

وقام علماء الكواكب بتوجيه تلسكوب جيمس ويب الفضائي نحو كوكب "نبتون صغير" يدعى Gliese 1214 b، ووجدوا أنه كان محاطا بضباب كثيف أو طبقة سحابية، وقد ثبت في البداية صعوبة رصد كوكب Gliese 1214 b بسبب غلافه الجوي العاكس، لكن العلماء يعتقدون أنه من المحتمل أن الكوكب يحتوي على كميات كبيرة من بخار الماء.

ويدور الكوكب الذي يقع على بعد 48 سنة ضوئية بالقرب من نجمه المضيف، لذلك من غير المرجح أن يحتوي على أي محيطات سائلة على السطح. ومن الغريب أن كواكب نبتون الصغيرة، وهي كواكب أصغر من نبتون ولكنها أكبر من الأرض، غائبة عن نظامنا الشمسي.

كما حدد علماء الفلك كوكبا خارج المجموعة الشمسية يسمى LTT9779 b يعكس 80% من الضوء الذي يشرق عليه من نجمه المضيف. وبالمقارنة، تعكس الأرض 30% من ضوئها، والكوكب فائق الحرارة، والذي يبعد 264 سنة ضوئية عن الأرض، عاكس بشكل استثنائي بسبب ارتفاع نسبة المعادن في غلافه الجوي.

ونظرا لأن عرض الكوكب يبلغ خمسة أضعاف عرض الأرض، فقد حصل على لقب "أكبر مرآة كونية تم اكتشافها على الإطلاق".

ولاحظ علماء الفلك كوكبا خارج المجموعة الشمسية، على بعد 950 سنة ضوئية تقريبا من الأرض، يفقد غلافه الجوي بشكل انفجاري بسبب قربه الشديد من نجمه المضيف.

وتبلغ كتلة الكوكب المعروف باسم HAT-P-32 b، نحو 68% من كتلة كوكب المشتري، لكنه يبلغ ضعف عرضه، ويوجد الكوكب على بعد 3.2 مليون ميل فقط من نجمه المضيف، أو نحو 3% من المسافة بين الأرض والشمس، ويكمل مداره كل 2.2 يوم، ويعني هذا القرب أن العملاق الغازي يتعرض "للتحميص" بسبب إشعاع نجمه المضيف، ما يصنف HAT-P-32 b على أنه كوكب "مشتري ساخن".

وحدد العلماء على كوكب تصل درجات الحرارة فيه إلى 2400 درجة مئوية (4350 درجة فهرنهايت)، وهو ساخن بدرجة كافية لتبخير الحديد، نحو 11 عنصرا كيميائيا متوافرا في الغلاف الجوي ما يشير إلى أن الغلاف الجوي يتكون من عناصر مكونة للصخور.

ويقع الكوكب على بعد نحو 634 سنة ضوئية، ويحصل على درجات حرارته من قربه من نجمه، تم تصنيف هذا الكوكب الخارجي على أنه "كوكب مشتري فائق السخونة".

وتمكن جيمس ويب من اسكتشاف الغلاف الجوي لكوكب خارجي يعرف باسم VHS 1256 b يقع على بعد 40 سنة ضوئية من الأرض، ووجد عالما مليئا بالغيوم المضطربة المصنوعة من جزيئات تشبه الرمال تسمى السيليكات، تمطر بشكل دوري إلى أعماق الكوكب، وتتحرك في جو حار مثل اللهب. 

ووصف الكوكب بأنه غريب حيث يدور حول شمسين (نجمين) بدلا من شمس واحدة، ويستغرق نحو 10 آلاف عام للالتفاف حول تلك النجوم المضيفة لأنها تبعد عنه نحو 4 أضعاف المسافة بين بلوتو والشمس.

كما اكتشف العلماء كوكبا خارج المجموعة الشمسية بحجم الأرض نصفه محبوس في نهار دائم، والنصف الآخر يغرق في ظلام دائم ومغطى بالبراكين النشطة التي يمكن أن تحافظ انبعاثاتها على الغلاف الجوي.

ويسمى الكوكب LP 791-18d، وهو يدور حول نجم قزم أحمر صغير على بعد نحو 90 سنة ضوئية.