PSR J2322-2650b to egzoplaneta (planeta krążąca wokół innej gwiazdy niż Słońce) o masie zbliżonej do Jowisza, zaobserwowana przez naukowców NASA za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Badaczy zainteresowała jej atmosfera, zdominowana przez hel i węgiel.

- To było absolutne zaskoczenie. Pamiętam, że po zebraniu danych nasza wspólna reakcja brzmiała "Co to, u licha, jest?". To zupełnie co innego, niż się spodziewaliśmy - powiedział Peter Gao z Laboratorium Ziemi i Planet w Instytucie Carnegiego w Waszyngtonie.

Gao i jego współpracownicy poświęcili PSR J2322-2650b artykuł w czasopiśmie "The Astrophysical Journal Letters". Przypuszczają, że prawdopodobnie otaczają ją chmury sadzy, a głęboko we wnętrzu planety mogą się kondensować i tworzyć diamenty.

Takiej atmosfery jeszcze nie znaliśmy

PSR J2322-2650b obiega pulsara - rotującą gwiazdę neutronową emitującą wiązki promieniowania elektromagnetycznego w regularnych odstępach. Można je zobaczyć tylko wtedy, gdy są skierowane bezpośrednio w stronę Ziemi. Badacze spodziewają się, że pulsar będzie emitował głównie promieniowanie gamma i inne cząstki o wysokiej energii, niewidoczne dla teleskopu Webba działającego w podczerwieni. Dzięki temu możliwe będzie szczegółowe zbadanie planety bez "przeszkadzającej" gwiazdy.

- Ten układ jest wyjątkowy, ponieważ możemy obserwować planetę oświetloną przez jej gwiazdę macierzystą, ale nie widzimy samej gwiazdy. Dzięki temu możemy uzyskać naprawdę krystaliczne widmo i badać ten układ bardziej szczegółowo niż w przypadku większości egzoplanet - wyjaśniła Maya Beleznay, doktoranta na Uniwersytecie Stanforda, która pracowała nad modelowaniem kształtu planety i geometrii jej orbity.

Michael Zhang, jeden z głównych autorów badania, powiedział, że naukowcy spodziewali się zaobserwować na planecie "normalne" cząsteczki, takie jak woda, metan i dwutlenek węgla. Zamiast tego zobaczyli węgiel cząsteczkowy, konkretnie C3 i C2. W temperaturach, które występują na planecie (od około 650 do ponad 2000 stopni Celsjusza), węgiel cząsteczkowy zwykle wiąże się z innymi atomami w atmosferze. Dominuje tylko wtedy, gdy prawie nie ma w niej tlenu ani azotu. Spośród około 150 badanych egzoplanet na żadnej innej nie wykryto węgla cząsteczkowego.

Planeta w kształcie cytryny

PSR J2322-2650b znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy - około 1,5 miliona kilometrów, podczas gdy Ziemia jest oddalona od Słońca o około 150 milionów km. Z tego powodu rok na planecie trwa zaledwie 7,8 ziemskiej godziny. Ogromna siła grawitacji pulsara - który pomimo wielkości miasta ma masę zbliżoną do Słońca - sprawia, że planeta ma kształt zbliżony do cytryny.

Spośród 6000 znanych egzoplanet PSR J2322-2650b jest jedynym gazowym olbrzymem orbitującym wokół pulsara, a tylko kilka zaobserwowanych tego typu gwiazd posiada planety. Z tego względu naukowcy zastanawiają się, jak doszło do uformowania się tego nietypowego ciała niebieskiego.

- Czy to coś powstało jak normalna planeta? Nie, ponieważ jego skład jest zupełnie inny. Czy powstało przez odarcie gwiazdy z zewnętrznej warstwy, tak jak powstają normalne układy czarnych wdów (w których pulsar "pożera" swojego towarzysza - red.)? Zapewne nie, ponieważ fizyka jądrowa nie wytwarza czystego węgla. Bardzo trudno sobie wyobrazić, jak powstaje ta niezwykle wzbogacona w węgiel atmosfera. Wydaje się, że wyklucza to każdy znany mechanizm formowania się - przyznał Zhang.

Współautor badania Roger Romani z Uniwersytetu Stanforda i Instytutu Astrofizyki Cząstek i Kosmologii im. Kavliego zaproponował pewne zjawisko, które mogłoby występować w atmosferze PSR J2322-2650b.

- W miarę jak jej (PSR J2322-2650b - red.) towarzysz się ochładza, mieszanina węgla i tlenu we wnętrzu zaczyna się krystalizować. Czyste kryształy węgla unoszą się na powierzchnię i mieszają się z helem i to właśnie obserwujemy. Ale potem musi wydarzyć się coś, aby tlen i azot nie dostały się do środka. I tu właśnie pojawia się tajemnica. Ale miło jest nie wiedzieć wszystkiego. Nie mogę się doczekać, aż dowiem się więcej o niesamowitości tej atmosfery. To wspaniale mieć zagadkę, którą można rozwiązać - przyznał Romani.

DOWIEDZ SIĘ WIĘCEJ:

Zmapowali brzeg atmosfery Słońca