هناك كمية لا بأس بها من الماء في النظام الشمسي. يتم تحميل العديد من الأقمار والكواكب معها ، بينما تمتلئ المذنبات من الأماكن البعيدة بالأشياء. عندما يسخن في حرارة الشمس ، فإنه يتصاعد إلى غاز ينجرف في فراغ الفضاء.
بينما تم اكتشاف جليد مائي في الحزام الرئيسي للكويكبات ، فإن بخاره كان مفقودًا بشكل غريب حتى الآن. بفضل تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، نعلم أن الماء موجود في حزام الكويكبات .
يتم إخراج الماء بواسطة أحد المذنبات النادرة في الحزام الرئيسي ، وهو جسم يُعرف باسم Comet 238P / Read ، مما يكشف أن الماء من وقت تكوين النظام الشمسي قد تم حفظه هناك. اعتقد العلماء أن الظروف قد تكون قريبة جدًا من الشمس بحيث لا يبقى الكثير من الجليد.
يؤكد الاكتشاف أيضًا أن أجسام حزام الكويكبات كان من الممكن أن تساعد في توصيل الماء إلى الأرض بينما كان النظام الشمسي لا يزال صغيرًا وأن مذنبات الحزام الرئيسي لديها ما يكفي من الجليد لإطلاق الغازات التي تنتج عندما يتسامى هذا الجليد تحت دفء الشمس. في السابق ، تم اكتشاف الغبار فقط ، وليس بخار الغاز المنبعث من مذنبات الحزام الرئيسي.
يقول عالم الكواكب هنري هسيه من معهد علوم الكواكب في الولايات المتحدة: "منذ اكتشاف مذنبات الحزام الرئيسي ، جمعنا مجموعة كبيرة من الأدلة على أن نشاطها ناتج عن التسامي ، ولكن حتى الآن ، كان كل هذا غير مباشر". .
"تمثل هذه النتيجة الجديدة من JWST أول دليل مباشر على التسامي في شكل إطلاق غازات المياه - أو إطلاق الغازات من أي نوع - من مذنب الحزام الرئيسي ، بعد الدراسات التي يعود تاريخها إلى عام 2008 لاكتشاف إطلاق الغازات في مذنبات الحزام الرئيسي باستخدام بعض أكبر تلسكوبات أرضية في العالم ".
صورة JWST للمذنب ريد. ( NASA، ESA، CSA، M. Kelley / University of Maryland، H. Hsieh / Planetary Science Institute، A. Pagan / STScI )
ليس من المستغرب أن معظم الأجسام الموجودة في حزام الكويكبات هي كويكبات ، وهي عبارة عن قطع خاملة نسبيًا من الصخور التي تتدلى في الفضاء. على النقيض من ذلك ، يتم تعريف المذنبات من خلال نشاطها ، والذي يتأثر أيضًا إلى حد كبير بتركيباتها الجليدية والمغبرة.
عادة ما تتأرجح حول الشمس في مدارات بيضاوية كبيرة تنقلها من النظام الشمسي الخارجي. يتصاعد الجليد الموجود بداخلها مع اقترابها من الشمس (تسمى الحضيض الشمسي) ، مما يخلق جوًا مليئًا بالغبار وذيولًا طويلة تتدفق بعيدًا عن الشمس.
لا يوجد العديد من المذنبات التي اكتشفناها في الحزام الرئيسي ، ولكن نظرًا لأنها قريبة جدًا من الشمس ، نسبيًا ، لم يكن العلماء متأكدين مما إذا كان لديهم ما يكفي من المواد المجمدة لإنتاج التسامي الذي شوهد في المذنبات القادمة من مسافات أكبر.
على الرغم من أن مدار Comet Read يقع بالكامل داخل حزام الكويكبات ، إلا أنه لا يزال هناك رقعة واسعة نسبيًا من النظام الشمسي للتحرك حوله ، ولا يزال الجسم يحتوي على الحضيض الشمسي. خلال هذا الجزء من مداره ، استخدم فريق بقيادة عالم الفلك مايكل كيلي من جامعة ميريلاند JWST لدراسته عن كثب بحثًا عن علامات إطلاق الغازات.
يقع مدار Comet Read باللون الأزرق الباهت ، مع وجود مدار Comet Halley على النقيض من ذلك. ( هنري هسيه / معهد علوم الكواكب )
باستخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب من التلسكوب ، التقط الباحثون وحللوا طيف الضوء من الضباب الضبابي الذي ظهر حول المذنب أثناء الحضيض الشمسي. من المؤكد أن القمم في الطيف لم تكشف عن إطلاق الغازات فحسب ، بل كشفت أيضًا عن إطلاق الغازات من المياه.
يوضح كيلي : "في الماضي ، رأينا أجسامًا في الحزام الرئيسي بكل خصائص المذنبات ، ولكن فقط مع هذه البيانات الطيفية الدقيقة من JWST يمكننا أن نقول نعم ، إنه بالتأكيد الجليد المائي هو الذي يخلق هذا التأثير" .
"من خلال ملاحظات JWST عن Comet Read ، يمكننا الآن إثبات أنه يمكن الحفاظ على الجليد المائي من النظام الشمسي المبكر في حزام الكويكبات."
الغريب ، كان هناك شيء مفقود. في تناقض صارخ ومحير مع المذنبات الأخرى في النظام الشمسي ، حيث يشكل ثاني أكسيد الكربون عادة حوالي 10 إلى 20 في المائة من موادها المتطايرة ، لم يتمكن الباحثون من اكتشاف أي انبعاثات لثاني أكسيد الكربون من المذنب ريد.
هذا الشذوذ التركيبي له تفسيران محتملان ، بالنظر إلى أن جليد ثاني أكسيد الكربون يتسامى بسهولة أكبر من جليد الماء. أحد التفسيرات هو أن المذنب يحتوي بالفعل على ثاني أكسيد الكربون ولكنه فقد كل ذلك مع الاحتفاظ ببعض جليد الماء. والسبب الآخر هو أن المكان في النظام الشمسي الذي تشكل فيه المذنب ريد كان دافئًا جدًا بالنسبة لثاني أكسيد الكربون ، لذلك لم يكن هناك أي شيء لتبدأ به.
قد تكون هناك حاجة للعمل في المستقبل لاستكشاف احتمالية هذه الاحتمالات. لكن الإجابات التي قدمها Comet Read أعطت علماء الفلك الكثير للتفكير فيه.
"الماء في مذنبات الحزام الرئيسي مهم لأنه تم اقتراح أجسام من حزام الكويكبات الرئيسي كمصدر محتمل لمياه الأرض في النظام الشمسي المبكر ، حيث يبدو أن مذنبات حزام الإنسان الحديثة توفر فرصة لاختبار هذه الفرضية "، يقول هسيه .
"هذا يعمل فقط ، على الرغم من ذلك ، في الواقع ، يحتوي على جليد مائي. يؤكد تأكيد إطلاق الغازات في مذنب واحد على الأقل من الحزام الرئيسي أن التعرف على أصل مياه الأرض من مذنبات الحزام الرئيسي هو احتمال قابل للتطبيق. "
