Kosmiczny teleskop JWST odkrył planetę z atmosferą, która łamie wszystkie reguły chemii
Image
Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba ponownie wstrząsnął światem nauki, odkrywając planetę, której skład chemiczny przeczy fundamentalnym zasadom formowania się ciał niebieskich. Egzoplaneta krążąca wokół pulsara, znana jako PSR J2322-2650b, posiada atmosferę składającą się niemal wyłącznie z czystego węgla w formach, które dotychczas obserwowano jedynie w ogniu lub warkoczach komet – nigdy jako dominujące składniki atmosfery planetarnej.
Planeta znajduje się w układzie tzw. "czarnej wdowy" – szczególnego typu pulsara, który kanibalizuje swoją gwiazdę towarzyszącą, stopniowo odrywając jej zewnętrzne warstwy. Według dotychczasowych teorii, w takim układzie powinna powstać planeta o rozmiarach Jowisza, składająca się głównie z helu. I rzeczywiście, PSR J2322-2650b ma gęstość 1,8 g/cm³, co idealnie pasuje do przewidywań modelu planety helowej. Jednak jej atmosfera całkowicie zaprzecza oczekiwaniom.
Spektrograficzne obserwacje JWST wykazały, że atmosfera tej planety składa się głównie z molekularnego węgla w formie związków C₂ i C₃, z ekstremalnie wysokim stosunkiem węgla do tlenu (C/O > 100) i węgla do azotu (C/N > 10 000). Są to wartości setki, a nawet tysiące razy wyższe niż na jakiejkolwiek znanej planecie, w tym na Ziemi. "Taki skład nie wynika z żadnego powszechnie akceptowanego modelu formowania się planet, zwłaszcza w tak ekstremalnych układach" – twierdzą naukowcy badający to zjawisko.
Zagadka staje się jeszcze bardziej fascynująca, gdy uwzględnimy temperaturę powierzchni planety. Strona dzienna PSR J2322-2650b, zawsze zwrócona w kierunku pulsara z powodu synchronizacji pływowej, rozgrzewa się do ponad 1900 kelwinów (około 1627°C). W takich warunkach większość pierwiastków powinna ulec całkowitemu odparowaniu. Strona nocna planety pozostaje tajemnicą – spektroskopowe obserwacje wykazują brak wyraźnych sygnatur chemicznych, co sugeruje, że jest ona znacznie chłodniejsza i potencjalnie pokryta węglowymi osadami.
Jedynym aspektem planety, który zgodny jest z dotychczasowymi modelami, jest jej cyrkulacja atmosferyczna. Obserwacje JWST wykazały, że najgorętszy punkt na powierzchni planety znajduje się około 12 stopni na zachód od punktu substellarnego, co wskazuje na silne wiatry zachodnie. To pierwszy przypadek zaobserwowania tego zjawiska, choć było ono przewidywane teoretycznie dla planet o bardzo szybkiej rotacji. PSR J2322-2650b obiega swojego pulsara w zaledwie 7,8 godziny, co czyni ją jedną z najszybciej rotujących znanych egzoplanet.
Naukowcy rozważają kilka hipotez wyjaśniających niezwykły skład atmosfery. Jedną z nich jest możliwość, że planeta powstała w wyniku połączenia dwóch białych karłów bogatych w węgiel. Jednak nawet ten scenariusz nie wyjaśnia w pełni zaobserwowanych ekstremalnie wysokich stosunków C/O i C/N. Inna teoria sugeruje, że procesy fizykochemiczne pod wpływem intensywnego promieniowania pulsara mogły doprowadzić do niezwykłej separacji pierwiastków w atmosferze planety.
Odkrycie PSR J2322-2650b zmusza naukowców do przemyślenia podstawowych teorii dotyczących powstawania i ewolucji planet. Otwiera też nowe możliwości badania egzotycznych reżimów chemicznych i dynamicznych, które wcześniej były poza zasięgiem naszych instrumentów. To kolejny dowód na to, że wszechświat wciąż potrafi nas zaskoczyć, a nasze rozumienie kosmicznych procesów jest nadal niepełne.
Obserwacje będą kontynuowane, gdyż PSR J2322-2650b stała się jednym z najbardziej intrygujących obiektów badanych przez JWST. Przyszłe badania mogą ujawnić więcej szczegółów na temat tej niezwykłej planety i pomóc lepiej zrozumieć procesy zachodzące w najbardziej ekstrymalnych środowiskach we wszechświecie.
Źródła:
https://arxiv.org/abs/2509.04558
https://phys.org/news/2025-09-jwst-exoplanet-pulsar-atmosphere-carbon.h…;
https://astrobiology.com/2025/09/a-carbon-rich-atmosphere-on-a-windy-pu…
- Dodaj komentarz
- 391 odsłon
