Από έξω κάρβουνο, από μέσα διαμάντι – Μυστηριώδης εξωπλανήτης «αψηφά κάθε εξήγηση»

Τι είναι πάλι τούτο; Οι επιστήμονες ξύνουν το κεφάλι τους με έναν εξωπλανήτη που ανακαλύφθηκε με το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, ένα σώμα με την πιο παράξενη ατμόσφαιρα που έχει ανιχνευθεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν.

Ο εξωπλανήτης PSR J2322-2650b έχει περίπου τη μάζα του Δία, όμως η ατμόσφαιρά του αποτελείται από ένα ασυνήθιστο μείγμα άνθρακα και ήλιου.

Σε μεγάλο ύψος πάνω από την επιφάνεια, ο άνθρακας σχηματίζει σύννεφα αιθάλης που σκοτεινιάζουν τον ουρανό όπως ο καπνός μιας πυρκαγιάς. Βαθιά στο εσωτερικό του πλανήτη, ο άνθρακας συμπυκνώνεται και σχηματίζει διαμάντια, αναφέρουν οι ερευνητές στο The Astrophysical Journal Letters.

«Ήταν μια μεγάλη έκπληξη» δήλωσε σε δελτίο Τύπου της ΝΑΣΑ o Πίτερ Γκάο του Carnegie Earth and Planets Laboratory, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Θυμάμαι πως, όταν πήραμε τα δεδομένα, η αντίδραση όλων μας ήταν ‘Τι στο καλό είναι αυτό;’. Ήταν εντελώς διαφορετικό από ό,τι περιμέναμε» είπε.

Όπως αναφέρει η αμερικανική διαστημική υπηρεσία, η σύσταση της εξωγήινης ατμόσφαιρας «αψηφά κάθε εξήγηση».

Ο πλανήτης κινείται σε τροχιά γύρω από ένα άστρο νετρονίων, το λείψανο ενός νεκρού άστρου που κατέρρευσε κάτω από το ίδιο του το βάρος. Τα άστρα νετρονίων έχουν μάζα παραπλήσια με του Ήλιου, συγκεντρωμένη όμως σε μια σφαίρα στο μέγεθος πόλης. H πυκνότητά τους είναι τόσο μεγάλη ώστε ένα κουταλάκι υλικού θα ζύγιζε γύρω στους 4 δισεκατομμύρια τόνους.

Το συγκεκριμένο άστρο νετρονίων ανήκει στην κατηγορία των πάλσαρ, καθώς περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του εκατοντάδες φορές το δευτερόλεπτο και εκπέμπει από τους πόλους του πίδακες ακτινοβολίας.

Ο εξωπλανήτης απέχει μόλις 1,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το πάλσαρ –δέκα φορές λιγότερο από την απόσταση της Γης από τον Ήλιο- και χρειάζεται λιγότερο από 8 ώρες για να ολοκληρώσει μια περιφορά. Η μια πλευρά του πλανήτη είναι μονίμως στραμμένη προς το πάλσαρ και βράζει στους 2.000 βαθμούς Κελσίου, ενώ η άλλη πλευρά είναι μόνιμα βυθισμένη στο σκοτάδι και έχει θερμοκρασία γύρω στους 650 βαθμούς.

Τα πάλσαρ εκπέμπουν ακτίνες γάμμα υψηλής ενέργειας, οι οποίες είναι αόρατες για το James Webb, σχεδιασμένο να βλέπει στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Αυτό επέτρεψε στο τηλεσκόπιο να παρατηρήσει τον πλανήτη χωρίς να τυφλώνεται από τη λάμψη του μητρικού του άστρου, όπως θα συνέβαινε σε άλλες περιπτώσεις.

Οι φασματικές αναλύσεις επέτρεψαν στους ερευνητές να εξετάσουν τη σύσταση της ατμόσφαιρας του PSR J2322-2650b, κάτι που έχει συμβεί μόνο για περίπου 150 εξωπλανήτες, από τους περισσότερους από 6.000 που έχουν ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα.

«Είναι ένα νέο είδος πλανητικής ατμόσφαιρας που δεν έχει ξαναδεί κανείς» είπε ο Μάικλ Τσανγκ του Πανεπιστημίου του Σικάγο, επικεφαλής της μελέτης. «Αντί να βρούμε τα συνηθισμένα μόρια που θα περιμέναμε σε έναν εξωπλανήτη –όπως το νερό, το μεθάνιο και το διοξείδιο του άνθρακα, ανιχνεύσαμε μοριακό άνθρακα, κυρίως άνθρακα 3 και άνθρακα 2».

Η ύπαρξη μοριακού άνθρακα ήταν αναπάντεχη, δεδομένου ότι σε αυτές τις θερμοκρασίες τα άτομα άνθρακα αντιδρούν με άλλα στοιχεία. Η παρουσία του είναι εφικτή μόνο όταν απουσιάζουν από την ατμόσφαιρα το οξυγόνο και το άζωτο, είπαν οι ερευνητές.

Για την ώρα, η σύσταση της ατμόσφαιρας του PSR J2322-2650b παραμένει μυστήριο. «Σχηματίστηκε άραγε σαν κανονικός πλανήτης; Όχι, αφού η σύστασή του είναι εντελώς διαφορετική» σχολίασε ο Τσανγκ.

Πέρα όμως από την εξωτική ατμόσφαιρά του, ο PSR J2322-2650b έχει και μια άλλη ιδιαιτερότητα: η πλευρά που κοιτάζει προς την πλευρά του πάλσαρ δέχεται πολύ μεγαλύτερη βαρυτική έλξη από ό,τι η αντίθετη πλευρά, μια ανισορροπία που δίνει στον πλανήτη σχήμα λεμονιού.