Επιστήμονες που χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο James Webb παρατήρησαν έναν μακρινό εξωπλανήτη με ατμόσφαιρα από αιθάλη και διαμάντια, αμφισβητώντας όλες τις εξηγήσεις.
Ένας μακρινός εξωπλανήτης φαίνεται να έχει μια αιθαλωμένη ατμόσφαιρα που προκαλεί σύγχυση στους επιστήμονες που τον εντόπισαν πρόσφατα,αναφέρει το livescience.com
Ο πλανήτης στο μέγεθος του Δία, που εντοπίστηκε από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb ( JWST ), δεν έχει τον γνωστό συνδυασμό ηλίου-υδρογόνου που έχουμε συνηθίσει στις ατμόσφαιρες του ηλιακού μας συστήματος , ούτε άλλα κοινά μόρια, όπως νερό, μεθάνιο ή διοξείδιο του άνθρακα.
«Αυτή ήταν μια απόλυτη έκπληξη», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο συν-συγγραφέας της μελέτης , Πίτερ Γκάο , επιστήμονας στο Εργαστήριο Γης και Πλανητών Carnegie . «Θυμάμαι ότι αφού συγκεντρώσαμε τα δεδομένα, η συλλογική μας αντίδραση ήταν: "Τι στο καλό είναι αυτό;" Είναι εξαιρετικά διαφορετικό από αυτό που περιμέναμε».
Ήλιος νετρονίων.
Οι ερευνητές εξέτασαν το παράξενο περιβάλλον του πλανήτη, γνωστού ως PSR J2322-2650b, σε μια δημοσίευση την Τρίτη (16 Δεκεμβρίου) στο The Astrophysical Journal Letters . Παρόλο που ο πλανήτης εντοπίστηκε από μια έρευνα ραδιοτηλεσκοπίου το 2017, χρειάστηκε η πιο ευκρινής όραση του JWST (το οποίο εκτοξεύτηκε το 2021) για να εξεταστεί το περιβάλλον του PSR J2322-2650b από 750 έτη φωτός μακριά.
Το PSR J2322-2650b περιστρέφεται γύρω από ένα πάλσαρ. Τα πάλσαρ είναι ταχέως περιστρεφόμενα αστέρια νετρονίων - οι υπερπυκνοί πυρήνες αστεριών που έχουν εκραγεί ως σουπερνόβα - που εκπέμπουν ακτινοβολία σε σύντομους, τακτικούς παλμούς που είναι ορατοί μόνο όταν οι δέσμες ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που μοιάζουν με φάρο στοχεύουν ακριβώς στη Γη. (Αυτό είναι παράξενο από μόνο του, καθώς κανένα άλλο πάλσαρ δεν είναι γνωστό ότι έχει έναν πλανήτη-γίγαντα αερίου, και λίγα πάλσαρ έχουν καθόλου πλανήτες, δήλωσε η επιστημονική ομάδα.)
Τα υπέρυθρα όργανα στο JWST δεν μπορούν στην πραγματικότητα να δουν αυτό το συγκεκριμένο πάλσαρ επειδή εκπέμπει ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας. Ωστόσο, η «τύφλωση» του JWST απέναντι στο πάλσαρ είναι στην πραγματικότητα ένα πλεονέκτημα για τους επιστήμονες, επειδή μπορούν εύκολα να εξετάσουν τον συνοδό πλανήτη, PSR J2322-2650b, για να δουν πώς είναι το περιβάλλον του πλανήτη.
«Αυτό το σύστημα είναι μοναδικό επειδή είμαστε σε θέση να βλέπουμε τον πλανήτη να φωτίζεται από το άστρο που τον φιλοξενεί, αλλά να μην βλέπουμε καθόλου το άστρο», δήλωσε η συν-συγγραφέας Maya Beleznay , υποψήφια διδάκτορας φυσικής στο Πανεπιστήμιο Stanford. «Μπορούμε να μελετήσουμε αυτό το σύστημα με περισσότερες λεπτομέρειες από τους κανονικούς εξωπλανήτες».
Μυστήριο σχηματισμού.
Η ιστορία της προέλευσης του PSR J2322-2650b είναι ένα αίνιγμα. Απέχει μόνο 1,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το άστρο του — σχεδόν 100 φορές πιο κοντά από ό,τι η Γη στον Ήλιο. Αυτό είναι ακόμη πιο περίεργο αν σκεφτεί κανείς ότι οι αέριοι γίγαντες πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος βρίσκονται πολύ πιο μακριά — για παράδειγμα, ο Δίας απέχει 778 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο.
Ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από το άστρο του σε μόλις 7,8 ώρες και έχει σχήμα λεμονιού επειδή οι βαρυτικές δυνάμεις του πάλσαρ ασκούν εξαιρετικά ισχυρή έλξη στον πλανήτη. Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι το PSR J2322-2650b θα μπορούσε να έχει ένα παρόμοιο σενάριο σχηματισμού με τα συστήματα «μαύρης χήρας», όπου ένα αστέρι σαν τον Ήλιο του βρίσκεται δίπλα σε ένα μικρό πάλσαρ.
Στα συστήματα μαύρης χήρας, το πάλσαρ «καταναλώνει» ή διαβρώνει το κοντινό αστέρι, όπως ακριβώς και ο μύθος της συμπεριφοράς γλεντιού της μαύρης χήρας, από την οποία πήρε το όνομά του το φαινόμενο. Αυτό συμβαίνει επειδή το αστέρι βρίσκεται τόσο κοντά στο πάλσαρ που το υλικό του πέφτει πάνω στο πάλσαρ. Το επιπλέον αστρικό υλικό αναγκάζει το πάλσαρ να περιστρέφεται σταδιακά πιο γρήγορα και να παράγει έναν ισχυρό «άνεμο» ακτινοβολίας που διαβρώνει το κοντινό αστέρι.
Αλλά ο επικεφαλής συγγραφέας Michael Zhang , μεταδιδακτορικός ερευνητής στις ατμόσφαιρες εξωπλανητών στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, δήλωσε ότι αυτή η πορεία δυσκόλευε την κατανόηση του πώς προέκυψε ο PSR J2322-2650b. Στην πραγματικότητα, ο σχηματισμός του πλανήτη φαίνεται να είναι ανεξήγητος σε αυτό το σημείο.
«Σχηματίστηκε αυτό το πράγμα σαν ένας κανονικός πλανήτης; Όχι, επειδή η σύνθεση είναι εντελώς διαφορετική», δήλωσε ο Ζανγκ. «Είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς προκύπτει αυτή η εξαιρετικά εμπλουτισμένη με άνθρακα σύνθεση. Φαίνεται να αποκλείει κάθε γνωστό μηχανισμό σχηματισμού».
Διαμάντια στον αέρα.
Οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να εξηγήσουν πώς η αιθάλη ή τα διαμάντια υπάρχουν στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Συνήθως, ο μοριακός άνθρακας δεν εμφανίζεται σε πλανήτες που βρίσκονται πολύ κοντά στα άστρα τους, λόγω της υπερβολικής θερμότητας.
Μια πιθανότητα για το τι συνέβη προέρχεται από τον συν-συγγραφέα της μελέτης, Ρότζερ Ρομάνι , καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και στο Ινστιτούτο Kavli για την Αστροφυσική Σωματιδίων και την Κοσμολογία. Αφού ο πλανήτης ψύχθηκε από τον σχηματισμό του, πρότεινε ότι ο άνθρακας και το οξυγόνο στο εσωτερικό του κρυσταλλώθηκαν.
Αλλά ακόμη και αυτό δεν εξηγεί όλες τις περίεργες ιδιότητες. «Κρύσταλλοι καθαρού άνθρακα επιπλέουν στην επιφάνεια και αναμειγνύονται με το ήλιο... αλλά μετά κάτι πρέπει να συμβεί για να κρατήσει μακριά το οξυγόνο και το άζωτο», εξήγησε ο Ρομάνι στην ίδια δήλωση. «Και εκεί έρχεται το μυστήριο».
Οι επιστήμονες ελπίζουν να συνεχίσουν να μελετούν το PSR J2322-2650b. «Είναι ωραίο να μην τα ξέρεις όλα», είπε ο Ρομάνι. «Ανυπομονώ να μάθω περισσότερα για την παραξενιά αυτής της ατμόσφαιρας. Είναι υπέροχο να έχεις ένα παζλ να κυνηγήσεις».
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου