NASA 透過 James Webb 太空望遠鏡發現奇特碳豐富系外行星

一顆本不應該存在的行星正在改寫科學家對於太陽系以外世界的認知。利用 NASA 的 James Webb 太空望遠鏡,研究人員發現了一顆擁有前所未見大氣的系外行星,這顆行星的特性模糊了行星與恆星之間的界線。這顆行星的官方名稱為 PSR J2322-2650b,其質量大約與木星相當,但卻與典型的氣體巨行星相去甚遠。它環繞著一顆快速自轉的中子星(脈衝星),距離極近,承受著強烈的輻射和重力,形狀像檸檬般扭曲。

令科學家驚訝的是其大氣組成。與水蒸氣或甲烷等熟悉的化合物不同,James Webb 檢測到的氣氛主要由氦和碳組成,這是一種前所未見的奇異化學。芝加哥大學的首席研究員 Michael Zhang 表示:「這是一種前所未見的行星大氣。」研究團隊成員 Peter Gao 也提到:「我們在獲得數據後的集體反應是:『這到底是什麼?』」

PSR J2322-2650b 環繞其脈衝星的距離約為一百萬英里,每 7.8 小時完成一圈的軌道。其宿主星主要發出伽馬射線和高能粒子,而這些對 James Webb 的紅外儀器來說是不可見的。這種特殊的設置讓科學家獲得了罕見的優勢。斯坦福大學的研究生 Maya Beleznay 指出:「這個系統獨特之處在於,我們可以觀察到行星被宿主星照亮,但完全看不見宿主星。」

數據顯示,這顆行星的大氣中漂浮著分子碳,具體為 C₂ 和 C₃,還有類似煙霧的雲層。在極高的壓力下,這些碳甚至可能凝結成鑽石。Zhang 表示:「我們本以為會看到正常的分子,比如水、甲烷和二氧化碳,但卻發現了分子碳,尤其是 C₃ 和 C₂。」

這一發現引發了一個更大的問題:這樣的行星究竟是如何形成的?Zhang 認為,「很難想像如何產生這種極度富碳的組成,這似乎排除了每一種已知的形成機制。」這個系統像是一種罕見的黑寡婦配對,其中一顆脈衝星慢慢剝離來自較小伴星的物質。但即使這個解釋也不夠充分。

斯坦福大學的 Roger Romani 提出,可能有一種不尋常的過程正在發生。「純碳晶體浮到表面,並與氦混合,但必須有某種方法將氧和氮隔絕。」目前,這顆行星仍然是一個宇宙難題。該研究發表在《天體物理學期刊快報》中。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。