شلال من الكواكب: لغز اختفاء العوالم المائية ⚡ экспресс
دراسة جديدة تشرح 'وادي الأقطار' الغامض للكواكب الخارجية. بنى العلماء نموذجًا بايزيًا يجمع بين العوالم الصخرية والمائية بدون أغلفة هيدروجين-هيليوم. اتضح أن الكواكب المائية ذات الغلاف الجوي البخاري الساخن تعيد إنتاج الفجوة حول 2 نصف قطر أرضي بدقة. كتلتها النموذجية 7 كتل أرضية، ونسبة الماء 41%. أما الكواكب الصخرية فأخف وزناً بمرتين. لكن بالنسبة للكواكب شبه النبتونية الكبيرة (>3 أنصاف أقطار أرضية) فالماء وحده غير كاف: 20% منها على الأقل تحتوي على خليط من الغازات الخفيفة. الانخفاض الحاد في أعداد الكواكب عند هذا الحد يشبه الشلال — ومن هنا جاءت تسمية التأثير.
تليسكوب «كيبلر» ويليام بوروكي التقط الوميض الخافت لنجوم بعيدة واكتشف آلاف الكواكب حول شموس أخرى. ومن بينها توجد فجوة واسعة: تكاد لا توجد عوالم بأحجام بين الكرات الصخرية والعمالقة المائية الرخوة. وقد فُسر "وادي الأقطار" هذا بنموذج جديد: تنقسم الكواكب في الأصل إلى صخرية ومائية. العوالم المائية ذات الغلاف الجوي البخاري تملأ الفجوة، لكن عند حجم يساوي ثلاثة أضعاف حجم الأرض تنقطع فجأة — مثل سيل يهوي شلالاً.
عند وصول هذه الكواكب إلى كتلة حرجة، تلتقط الهيدروجين والهيليوم وتتحول إلى عملاق غازي. العوالم المائية الكبيرة لا تظهر — بل تتحول قبل ذلك. لكن بداخلها مفاجأة: يتحول الماء بفعل الضغط الهائل إلى جليد ساخن — صلب لكنه حار. قياسات الضوء من «كيبلر» تظهر أن المحيطات هناك بلا قاع. ورغم أن هذه العوالم المائية شائعة في المجرة، فإن نظامنا الشمسي ليس إلا وصفة واحدة من وصفات ممكنة.
🎯 في الكواكب المائية، يتحول الماء بفعل الضغط الهائل إلى جليد ساخن — مادة صلبة تظل حارة. وهكذا يمكن أن تكون المحيطات هناك سائلة في الأعلى وجليدية في العمق في آن واحد.
🎬 في فيلم «إنترستيلر»، يزور الأبطال كوكب ميلر المغطى بمحيط ضحل. لكن العوالم المائية الحقيقية هي أشبه بقطرات عملاقة دون سطح صلب، وأعمق بكثير من أي بحار أرضية.