JWST нашел экзопланету, атмосфера которой полностью состоит из углерода

Экзопланета PSR J2322-2650b бросает вызов современным представлениям о формировании планет: она вращается вокруг миллисекундного пульсара и ее атмосфера состоит из практически чистого углерода — с таким явлением ученые никогда раньше не сталкивались.

Светлана ЛевченкоАвтор новостей

Обнаруженная космическим телескопом «Джеймс Уэбб» планета входит в систему типа «черная вдова», где нейтронная звезда-пульсар буквально пожирает своего компаньона. В таких системах пульсар сначала ворует материю у соседней звезды, а затем бомбардирует ее мощным гамма-излучением. В результате от звезды остается планета размером с Юпитер, состоящая в основном из гелия — по крайней мере, так считалось до сих пор.

PSR J2322−2650b действительно имеет размер примерно равный размеру Юпитера и плотность, соответствующую плотности гелия. Но ее атмосфера оказалась совершенно необычной. Спектрографические данные JWST показали, что она состоит из элементарного углерода в форме молекул C₂ и C₃. Такие соединения встречаются в хвостах комет, а на Земле — в пламени, но до сих пор ученые ни разу не обнаруживали их в атмосферах планет.

Числа говорят сами за себя: соотношение углерода к кислороду на этой планете превышает 100, а углерода к азоту — более 10 000. Для сравнения, на Земле эти показатели составляют 0,01 и 40 соответственно. Проще говоря, эта планета буквально пропитана углеродом.

Еще одной загадкой оказался резкий контраст между дневной и ночной сторонами планеты. Поскольку она приливно заблокирована, то есть всегда повернута одной стороной к пульсару, ее дневная сторона раскалена до 2000  и демонстрирует четкие химические сигнатуры. Ночная же сторона практически не имеет спектральных особенностей, словно покрыта толстым слоем сажи.

Существование настолько богатой углеродом атмосферы противоречит теориям формирования планет в системах «черная вдова». Теоретически, внешние слои планеты должны были быть либо украдены пульсаром, либо сожжены его излучением. Даже экзотические сценарии, вроде слияния двух углеродных белых карликов, не объясняют настолько экстремального соотношения элементов в атмосфере.

Интересно, что не все аспекты планеты противоречат теориям. Телескоп Уэбба зафиксировал, что самая горячая точка планеты смещена на 12 градусов к западу от центра — это первое наблюдательное подтверждение западных ветров на быстро вращающихся планетах, предсказанных моделями циркуляции.

Открытие PSR J2322−2650b — яркий пример того, как новые данные заставляют ученых пересматривать устоявшиеся теории. Пока теоретики ломают головы над объяснением загадки «углеродной» планеты, телескоп Уэбба продолжает сканировать космос в поисках новых аномалий, которые, возможно, тоже перевернут устоявшиеся представления о космосе.

Ранее ученые раскрыли новые факты о легендарной экзопланете с признаками жизни.

• космос

Поделиться