天文學家驚呼“這是什么鬼東西”：一顆檸檬狀行星，或正下著鉆石雨，大氣成分前所未見

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(tǒng)認知。相關研究論文已于12月23日正式發(fā)表在《天體物理學快報》上。

▲檸檬狀的行星PSR J2322-2650b（概念圖）

據(jù)悉，這顆與木星質(zhì)量相當?shù)南低庑行潜幻麨镻SR 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云，而在更深層，這些富碳云層可能會凝結(jié)成鉆石，形成“鉆石雨”。

該研究的合著者之一、華盛頓卡內(nèi)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(shù)據(jù)后，我們團隊的集體反應是‘這到底是什么鬼東西’，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恒星運轉(zhuǎn)，該恒星的質(zhì)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(jù)悉，分子碳的出現(xiàn)極為罕見，因為在如此高溫的環(huán)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(yōu)先與之結(jié)合形成化合物。只有當氧氣和氮氣幾乎完全缺失時，分子碳才能占據(jù)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(xiàn)過這樣的情況。

此外，PSR J2322-2650b與其恒星異常接近，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(zhuǎn)周期（即它的“一年”）僅有7.8小時。更奇特的是，來自恒星的引力將這顆行星拉扯成檸檬形狀。

邁克爾?張指出，這顆行星顯然并非通過常規(guī)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杰?羅曼尼為這一獨特現(xiàn)象提出了一種解釋：“隨著附近的恒星逐漸冷卻，行星上碳與氧的混合物開始結(jié)晶，純碳晶體向上浮起并與氦氣混合，從而形成了如今觀測到的現(xiàn)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(xiàn)了科學的魅力：“有這樣一個謎題等著人們?nèi)プ穼ず推平猓瑢嵲谑羌钊伺d奮的事。”

紅星新聞記者 周月瀟

編輯 鄧旆光 審核 高升祥