Ta niezwykła planeta krąży wokół pulsara PSR J2322-2650, tworząc tzw. układ czarnej wdowy. Tego typu systemy słyną z tego, że pulsar dosłownie pożera swojego gwiezdnego towarzysza, pozostawiając po nim jedynie gęste pozostałości wielkości Jowisza. Naukowcy spodziewali się, że atmosfera takiej planety będzie zdominowana przez hel, jednak rzeczywistość okazała się zupełnie inna.
Planeta J2322-2650b teoretycznie nie powinna istnieć
Skład chemiczny atmosfery PSR J2322-2650b to prawdziwa kopalnia niespodzianek. Dominują w niej molekularne formy węgla, takie jak węgiel C3 i C2 – związki, które na Ziemi spotykamy głównie w kometach lub płomieniach. Stosunek węgla do tlenu przekracza tam wartość 100, podczas gdy na naszej planecie wynosi zaledwie 0,01. Jeszcze bardziej spektakularny jest stosunek węgla do azotu, który sięga ponad 10 000, podczas gdy ziemski to tylko 40.
Czytaj też: TOI-6894b wywraca astronomię do góry nogami. Olbrzymia planeta nie powinna istnieć przy tak małej gwieździe
Planeta jest pływowo związana z pulsarem, co oznacza, że jedna jej strona zawsze zwrócona jest ku gwieździe neutronowej. Na tej dziennej półkuli temperatury przekraczają 2000oC, a spektrometr Webba wyraźnie rejestruje tam sygnatury chemiczne węglowych molekuł. Zupełnie inaczej prezentuje się strona nocna, która wydaje się pokryta warstwą sadzy i praktycznie nie wykazuje żadnych cech spektralnych.
Co ciekawe, mimo ekstremalnych warunków panujących w tym układzie, planeta utrzymuje się na swojej orbicie, którą pokonuje w zaledwie 7,8 godziny. Jej węglowa atmosfera nie tylko przetrwała w tym nieprzyjaznym środowisku, ale wręcz zdominowała wszystkie inne potencjalne składniki.
Właśnie tutaj pojawia się największa zagadka dla naukowców. W systemach “czarnej wdowy” potężne promieniowanie i grawitacja pulsara powinny systematycznie odrywać zewnętrzne warstwy planety lub je całkowicie spalać. Proces ten powinien pozostawić w atmosferze głównie hel, a nie bogactwo związków węglowych.
Co prawda niektóre aspekty tej planety doskonale pasują do obecnych modeli – jej rozmiar i gęstość odpowiadają przewidywaniom dla pozostałości po systemach czarnej wdowy. Cyrkulacja atmosferyczna również zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami, z silnymi zachodnimi wiatrami przesuwającymi najgorętszy punkt o ok. 12 stopni na zachód od centrum planety.
Problem polega na tym, że skład atmosfery całkowicie przeczy temu, co wiemy o formowaniu się planet w tak ekstremalnych warunkach. Istnieją wprawdzie teoretyczne procesy, które mogłyby wytworzyć atmosferę węglową – np. połączenie białych karłów między gwiazdami węglowymi – ale nawet one nie są w stanie wyjaśnić tak ekstremalnie wysokiego stężenia węgla. Więcej na ten temat można przeczytać w publikacji w arXiv.