Από τη δεκαετία του 1990 έχουμε ανακαλύψει ορισμένους πολύ περίεργους κόσμους. Κάποιοι είναι καυτοί και κάποιοι είναι τρομερά μεγάλου. Πότε βρίσκονται σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι και άλλοτε γύρω από περισσότερα. Όμως το James Webb μόλις ανακάλυψε έναν εξωπλανήτη που είναι ότι πιο παράξενο έχουμε δει ποτέ, τον εξωπλανήτη PSR J2322-2650b.
Αρχικά ο PSR J2322-2650b είναι από μόνος του περίεργος, καθώς δεν περιστρέφεται γύρω από ένα αστέρι, αλλά γύρω από ένα πάλσαρ, πραγματοποιώντας μια πλήρη περιστροφή κάθε 7.8 ώρες. Αυτό σημαίνει πως βρίσκεται πάρα πολύ κοντά στο πάλσαρ και μάλιστα είναι σε απόσταση περίπου 1% της απόστασης που έχει η Γη από τον Ήλιο. Ακριβώς επειδή βρίσκεται τόσο κοντά, η βαρύτητα του πάλσαρ είναι τόσο ισχυρή που παραμορφώνει το σχήμα του πλανήτη, δίνοντας ένα σχήμα που θυμίζει λεμόνι.
Μην ξεχνάμε πως τα πάλσαρ είναι ένα αστέρι νετρονίων, που συνήθως είναι ότι έχει παραμείνει από μια σουπερνόβα. Πρακτικά είναι ο καταρρεόμενος πυρήνας ενός τεράστιου άστρου, που συμπιέζεται σε μια σφαίρα μικρότερη από μια πόλη και εκπέμπει στο διάστημα πολύ ισχυρή ακτινοβολία. Πρόκειται για ένα αντικείμενο που δεν κατάφερε να γίνει μαύρη τρύπα, οπότε το περιβάλλον γύρω του είναι ακραίο. Το να υπάρχει ένας πλανήτης σε αυτό το περιβάλλον, είναι απίστευτα σπάνιο και παράξενο.
Όμως τα παράξενα δε σταματάνε εδώ. Από ότι φαίνεται ο πλανήτης έχει μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από ήλιο και καθαρό άνθρακα. Αυτό σημαίνει πως πιθανότατα βρέχει διαμάντια! Μέχρι στιγμής δεν έχουμε βρει κανέναν πλανήτη με αντίστοιχη ατμόσφαιρα που να επιβιώνει σε αυτές τις συνθήκες και ακόμα δεν έχουμε κάποια εξήγηση για το πως συμβαίνει αυτό.
«Αυτή ήταν μια απόλυτη έκπληξη», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο συν-συγγραφέας μιας νέας μελέτης για τον PSR J2322-2650b, Peter Gao του Εργαστηρίου Γης και Πλανητών Carnegie στην Ουάσινγκτον. «Θυμάμαι ότι αφού συγκεντρώσαμε τα δεδομένα, η συλλογική μας αντίδραση ήταν “Τι στο καλό είναι αυτό;” Είναι εξαιρετικά διαφορετικό από αυτό που περιμέναμε».
Στην περίπτωση των πάλσαρ έχουμε εκπομπή μεγάλων ποσοτήτων ακτινοβολίας, ιδιαίτερα ακτίνων γάμμα υψηλής ενέργειας, όπως επίσης και ισχυρούς παλμούς ραδιοκυμάτων. Πρόκειται για ακτινοβολίες που εκπέμπουν σε μήκη κύματος που το James Webb μπορεί να ανιχνεύσει, καθώς μελετά το σύμπαν στο υπέρυθρο. Αυτή η ακτινοβολία όμως φαίνεται να επηρεάζει την ατμόσφαιρα του πλανήτη, με τα φαινόμενα να είναι ορατά στο υπέρυθρο, κάτι που αποκαλύπτει τη σύνθεση του πλανήτη.
«Αυτό το σύστημα είναι μοναδικό επειδή μπορούμε να δούμε τον πλανήτη να φωτίζεται από το άστρο που τον φιλοξενεί, αλλά να μην το βλέπουμε καθόλου [σε ορατό φως]», εξήγησε η Maya Beleznay, τριτοετής υποψήφια διδάκτορας στο Πανεπιστήμιο Stanford στην Καλιφόρνια, η οποία εργάστηκε στη μοντελοποίηση του σχήματος του πλανήτη και της γεωμετρίας της τροχιάς του. «Έτσι, έχουμε ένα πραγματικά άψογο φάσμα. Και μπορούμε να μελετήσουμε αυτό το σύστημα με περισσότερες λεπτομέρειες από τους κανονικούς εξωπλανήτες».
«Ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο που είναι εντελώς παράξενο – η μάζα του Ήλιου, αλλά το μέγεθος μιας πόλης», δήλωσε ο Michael Zhang του Πανεπιστημίου του Σικάγο, κύριος ερευνητής της μελέτης. «Πρόκειται για έναν νέο τύπο ατμόσφαιρας πλανήτη που κανείς δεν έχει ξαναδεί. Αντί να βρούμε τα κανονικά μόρια που περιμένουμε να δούμε σε έναν εξωπλανήτη – όπως νερό, μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα – είδαμε μοριακό άνθρακα, συγκεκριμένα C3 και C2 ».
Για να κυριαρχήσουν τα μόρια άνθρακα σε μια ατμόσφαιρα, θα πρέπει να υπάρχει ελάχιστο ή και καθόλου άζωτο και οξυγόνο. Αν υπήρχαν αυτά τα στοιχεία, τα αντιδρούσαν με τον άνθρακα και τον μετέτρεπαν σε άλλα στοιχεία. Αυτός είναι ο πρώτος από τους 150 κόσμους των οποίων η ατμόσφαιρα έχει χαρακτηριστεί που έχει αυτή τη σύνθεση.
Ακόμα δε γνωρίζουμε πως δημιουργήθηκε αυτός ο παράξενος κόσμος ή το πως είναι δυνατό να υπάρχει. Συνήθως τα πάλσαρ κλέβουν ύλη από το συνοδό του άστρο και τους πλανήτες γύρω τους, λόγω της τεράστιας βαρύτητάς τους. Με αυτό τον τρόπο τα πάλσαρ επιταχύνουν την περιστροφή τους, παράγοντας ανέμους που εκτοξεύουν στο περιβάλλον τους, καταστρέφοντας τα πάντα γύρω τους.
Αλλά το PSR J2322-2650b δεν είναι άστρο. Σίγουρα έχει πλανητική μάζα. Οι καφέ νάνοι, αντικείμενα που σχηματίζονται σαν αστέρια αλλά δεν είναι αρκετά μεγάλα για να ξεκινήσουν πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα τους, πρέπει να έχουν τουλάχιστον 13 φορές τη μάζα του Δία. Αυτός ο κόσμος είναι πραγματικά ένα παζλ.
«Σχηματίστηκε αυτό το πράγμα σαν ένας κανονικός πλανήτης; Όχι, επειδή η σύνθεση είναι εντελώς διαφορετική», είπε ο Zhang. «Σχηματίστηκε με την απογύμνωση του εξωτερικού ενός άστρου, όπως σχηματίζονται τα «φυσιολογικά» συστήματα μαύρης χήρας; Πιθανώς όχι, επειδή η πυρηνική φυσική δεν παράγει καθαρό άνθρακα. Είναι πολύ δύσκολο να φανταστεί κανείς πώς προκύπτει αυτή η εξαιρετικά εμπλουτισμένη με άνθρακα σύνθεση. Φαίνεται να αποκλείει κάθε γνωστό μηχανισμό σχηματισμού».
Ένας από τους συν-συγγραφείς, ο Roger Romani του Πανεπιστημίου Στάνφορντ και του Ινστιτούτου Kavli για την Αστροφυσική και την Κοσμολογία Σωματιδίων, έχει προτείνει έναν πιθανό μηχανισμό που υποδηλώνει ότι ίσως αυτό το αντικείμενο, που τώρα έχει μέγεθος πλανήτη, να είναι ο απογυμνωμένος πυρήνας ενός άστρου. Το πλέον νεκρό άστρο έχει αναπτύξει μια ατμόσφαιρα που είναι εντελώς παράξενη.
«Καθώς ο συνοδός αστέρας ψύχεται, το μείγμα άνθρακα και οξυγόνου στο εσωτερικό αρχίζει να κρυσταλλώνεται», είπε ο Romani. «Κρύσταλλοι καθαρού άνθρακα επιπλέουν στην επιφάνεια και αναμειγνύονται με το ήλιο, και αυτό βλέπουμε. Αλλά τότε κάτι πρέπει να συμβεί για να κρατήσει μακριά το οξυγόνο και το άζωτο. Και εκεί έρχεται το μυστήριο».
Η μελέτη δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal Letters.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
