معظم الغاز الموجود في الكون عبارة عن خليط من الهيدروجين والهيليوم. ويُعتقد أن الأغلفة الجوية المبكرة لمعظم الكواكب قد بدأت بهذه الطريقة أيضًا. ومع ذلك، على مدى مليارات السنين، ومع تطور الكواكب، يمكن أن يتغير تكوين غلافها الجوي. يمكن أن يتفاعل الهيدروجين مع مواد كيميائية أخرى، ويمكن أن يضيع هو والهيليوم في الفضاء. يُعتقد أن كوكب الزهرة والأرض والمريخ لديهم غلاف جوي ثانٍ، مع فقدان و/أو تغيير أغلفة الهيدروجين/الهيليوم الأصلية.
ديناميات الخسارة معقدة. يتم فقدان العناصر الأخف بسهولة، ولكن يمكن حماية الهيدروجين من خلال ضم جزيئات مثل الميثان والأمونيا. ويساعد وزن الجسم على إبقاء بعض الجزيئات في مكانها، ويمكن للمجال المغناطيسي أن يحد من قدرة الإشعاع على إطلاق المواد خارج الغلاف الجوي. كما أن قرب النجم مهم أيضًا، بسبب الإشعاع الذي يصدره ولأنه يمكن أن يسخن الغلاف الجوي ويوسعه إلى حيث لا يكون تأثير الجاذبية كبيرًا.
وبسبب كل هذه التعقيدات، قد يكون من الصعب معرفة ما يمكن توقع العثور عليه في الكواكب الخارجية. لكن دراسة نشرت في عدد الأربعاء من مجلة Nature تصف ملاحظات فقدان الهيليوم من الغلاف الجوي لكوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول النجم LHS 1140، على بعد حوالي 50 سنة ضوئية. واستنادا إلى معدل فقدان الهيليوم، يمكننا أن نتعلم شيئا عن بقية الغلاف الجوي.
ربما الجو؟
LHS 1140a هو نجم قزم أحمر يدور حوله كوكبان معروفان. أحد هذه الكواكب، LHS 1140c، قريب من النجم، حيث يكمل دورة واحدة في أقل من أربعة أيام بقليل ويتلقى حوالي خمسة أضعاف الإشعاع الصادر من نجمه المضيف أكثر مما تتلقاه الأرض من الشمس. كما أن الكوكب الثاني، LHS 1140b، أبعد من ذلك بكثير. ويستغرق إكمال مدار واحد حوالي 25 يومًا. وهذا يجعله أقرب إلى نجمه المضيف من اقتراب عطارد من الشمس. وبما أن LHS 1140a نجم مظلم، فهذا يعني أنه يتلقى أقل من نصف الضوء من نجمه الذي يستقبله الأرض.