عمون - رصد تلسكوب جيمس ويب الفضائي الماء حول مذنب نادر يقع في حزام الكويكبات الرئيسي بين المشتري والمريخ.

وتمثل هذه الملاحظة اختراقا علميا آخر لتلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، حيث تمثل المرة الأولى التي يتم فيها اكتشاف الغاز، في هذه الحالة، بخار الماء، حول مذنب في حزام الكويكبات الرئيسي. وهذا مهم لأنه يوضح أن الماء في النظام الشمسي المبكر كان من الممكن الحفاظ عليه كجليد في حزام الكويكبات الرئيسي.


وقال مايكل كيلي، عالم الفلك في جامعة ماريلاند الذي قاد هذا البحث: "في الماضي، رأينا أجساما في الحزام الرئيسي بكل خصائص المذنبات، ولكن فقط مع هذه البيانات الطيفية الدقيقة من جيمس ويب يمكننا أن نقول نعم، إنه بالتأكيد الجليد المائي هو الذي يخلق هذا التأثير. ومن خلال ملاحظات جيمس ويب عن مذنب 238P / Read، يمكننا الآن إثبات أن الجليد المائي من النظام الشمسي المبكر يمكن الحفاظ عليه في حزام الكويكبات".

إن اكتشاف بخار الماء حول المذنب 238P / Read يمكن أن يعزز بشكل كبير النظريات القائلة بأن الماء، وهو مكون حيوي للحياة، تم توصيله إلى كوكبنا من الفضاء عن طريق المذنبات. لكن دراسة المذنب قدمت أيضا لغزا: ثاني أكسيد الكربون الذي توقع علماء الفلك رؤيته، مفقود من المذنب.

وكان النقص الواضح في وجود ثاني أكسيد الكربون حول المذنب 238P / Read مفاجئا للفريق أكثر من اكتشاف بخار الماء، حيث تم حساب هذا المركّب مسبقا ليشكل ما يصل إلى 10% من المادة المتطايرة في المذنبات التي يسهل تسخينها بالشمس.

وقال الفريق إن هناك سببين محتملين وراء فقدان 238P / Read لثاني أكسيد الكربون. أولا، ربما يكون المذنب قد احتوى على ثاني أكسيد الكربون أثناء تكوينه، والذي فقده بسبب ارتفاع درجة الحرارة بفعل الشمس.

وقال كيلي: "البقاء في حزام الكويكبات لفترة طويلة يمكن أن يفعل ذلك - يتبخر ثاني أكسيد الكربون بسهولة أكبر من جليد الماء ويمكن أن يتسرب عبر مليارات السنين".


والنظرية الثانية البديلة لنقص ثاني أكسيد الكربون هي أن حزام الكويكبات الرئيسي هذا ربما يكون تشكل في منطقة من النظام الشمسي خالية من المركّب.

وكما يوحي اسمه، فإن حزام الكويكبات الرئيسي هو في الأساس موطن لأجسام صخرية مثل الكويكبات. ومع ذلك، فإنه يستضيف أيضا الجسم الشبيه بالمذنب العرضي مثل 238P / Read.

ويمكن التعرف على هذه الأجسام من خلال حقيقة أنها تضيء بشكل دوري على شكل هالة من المواد أو ذؤابة (غشاء ضبابي محيط بنواة المذنب) تحيط بها. ويمكنها أيضا تطوير ذيل مادة مميزة للمذنبات.

وتأتي ذؤابة المذنب وذيله من مادة جليدية صلبة، والتي تتحول مباشرة إلى غاز من خلال عملية تسمى التسامي عندما تقترب المذنبات من الشمس وتسخن. وهذا التسامي هو سبب افتراض علماء الفلك أن جميع المذنبات تأتي من حزام كايبر بعيدا عن نبتون، أو سحابة أورط التي يعتقد أنها موجودة على حافة النظام الشمسي. وسيوفر كلا الموقعين الجليد المائي في هذه الأجسام الحماية من الإشعاع الشمسي، ما يسمح بالحفاظ عليه، في حين أن الموقع الأقرب إلى الشمس بالقرب من المريخ قد لا يفعل ذلك.

ويعد تصنيف "مذنبات الحزام الرئيسي" (أجرام تدور داخل حزام الكويكبات الرئيسي تظهر نشاطا مذنبيا خلال جزء من مدارها، من قبيل الذيل والذؤابة) جديدا إلى حد ما، وكان المذنب 238P / Read واحدا من ثلاثة أجسام ساعدت في تكوين عائلة المذنبات الموجودة بالقرب من الأرض.

ولم يكن علماء الفلك واثقين مما إذا كانت هذه الأجسام الجليدية يمكن أن تتشبث أيضا بالمياه المجمدة. وهذا هو أول دليل قاطع على أنها تستطيع ذلك.

وتعد مراقبة المذنب بهذه التفاصيل إنجازا رائعا بالنسبة للتلسكوب الفضائي القوي، وهي تمثل المرة الأولى التي يتم فيها تأكيد الغاز في "مذنبات الحزام الرئيسي".

وقالت ستيفاني ميلام، المؤلفة المشاركة في البحث، ونائب عالم مشروع جيمس ويب في بيان: "عالمنا المليء بالمياه، المليء بالحياة والفريد من نوعه في الكون على حد علمنا، هو شيء من الغموض - لسنا متأكدين من كيفية وصول كل هذه المياه إلى هنا. سيساعدنا فهم تاريخ توزيع المياه في النظام الشمسي على فهم أنظمة الكواكب الأخرى وما إذا كانت في طريقها لاستضافة كوكب شبيه بالأرض".