近日，nasa科學家用韋伯太空望遠鏡觀測到一顆獨特的系外行星，其大氣成分前所未見，徹底顛覆了科學家對行星形成過程的傳統認知。相關研究論文已於12月23日正式發表在《天體物理學快報》上。
▲檸檬狀的行星psr j2322-2650b（概念圖）
據悉，這顆與木星質量相當的系外行星被命名為psr j2322-2650b，其大氣層以氦和碳為主，這種組成前所未見。科學家表示，該行星的上層大氣中可能漂浮著大量煙塵雲，而在更深層，這些富碳雲層可能會凝結成鑽石，形成「鑽石雨」。
該研究的合著者之一、華盛頓卡內基地球與行星實驗室的彼得•高說：「這完全出乎意料。我記得收到數據後，我們團隊的集體反應是『這到底是什麼鬼東西』，這與我們的預期完全不同。」
本次研究的主要負責人，來自芝加哥大學的邁克爾•張表示：「這顆行星圍繞著一顆奇怪的恆星運轉，該恆星的質量接近太陽，卻只有一座城市的大小。此外，這顆行星擁有一種我們從未見過的大氣類型。我們完全沒有探測到那些『正常』分子，比如水、甲烷或二氧化碳，取而代之的是高濃度的分子碳，特別是c3和c2。這徹底顛覆了我們對行星大氣的認知。」
據悉，分子碳的出現極為罕見，因為在如此高溫的環境下（該行星的溫度在約649℃到約2038℃之間），如果大氣中存在氧或氮等其他原子，碳通常會優先與之結合形成化合物。只有當氧氣和氮氣幾乎完全缺失時，分子碳才能佔據主導地位。在天文學家已研究過大氣組成的約150顆行星中，也從未出現過這樣的情況。
此外，psr j2322-2650b與其恆星異常接近，距離僅為100萬英里（約為161萬公里），而地球到太陽的距離約為1億英里（約為1.6億公里）。因此，這顆系外行星的公轉周期（即它的「一年」）僅有7.8小時。更奇特的是，來自恆星的引力將這顆行星拉扯成檸檬形狀。
邁克爾•張指出，這顆行星顯然並非通過常規的形成途徑誕生，因為其大氣成分與任何已知行星都截然不同。
來自斯坦福大學的合著者羅傑•羅曼尼為這一獨特現象提出了一種解釋：「隨著附近的恆星逐漸冷卻，行星上碳與氧的混合物開始結晶，純碳晶體向上浮起並與氦氣混合，從而形成了如今觀測到的現象。然而，必須有某種未知的過程阻止了氧氣和氮氣的分離，這也是最大的謎團所在。」
羅曼尼對此表示，雖然目前尚不清楚其原因，但這恰恰體現了科學的魅力：「有這樣一個謎題等著人們去追尋和破解，實在是件令人興奮的事。」
紅星新聞記者 周月瀟
編輯 鄧旆光 審核 高升祥
