[NASA] NASA發現"檸檬星" 大氣成分顛覆科學認知
近期，科學家使用美國太空總署（NASA）的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），觀測到了壹顆極其罕見的系外行星。它的外型非傳統的圓形，而是受強大引力拉扯呈現“檸檬”形狀，且它的大氣成分挑戰了當代科學的理解范疇。
據NASA報道，這顆外型似檸檬的行星，正式名稱為“PSR J2322-2650b”。它的最低密度為每立方公分1.8克，屬於木星質量天體，擁有壹層以氦和碳為主的奇特大氣，其大氣層中布滿石墨塵埃，行星深處的高壓環境甚至可能存在鑽石結構。目前，相關論文已於12月15日發表在《天文物理學雜志快報》上。
這顆行星距離地球約2,000至2,500光年的系外行星，是目前確認的6,000顆系外行星中，唯壹壹顆圍繞“脈沖星”運行的氣態巨大行星，其質量、半徑和溫度都與熱木星相似（類型與木星相似但高溫）。不過，它是如何形成，對天文學家仍屬於未解之謎。
目前，國際天文學聯合會將系外行星定義為，質量小於13顆木星且圍繞著恒星、褐矮星或恒星遺骸（例如脈沖星）運行的天體。
另外，“PSR J2322-2650b”屬於脈沖星的“伴星”，距離脈沖星僅160萬公裡，繞行壹周（公轉）僅需7.8小時，與地球到太陽的距離（約為1.6億公裡）相比可謂異常接近。“脈沖星”是死亡恒星的超高密度核心（中子星），它的大小只有壹座城市大，質量卻堪比太陽質量，並會規律地發出強大的伽瑪射線和粒子流。
由於該系統沒有其它恒星光線幹擾，讓天文學家可以進行極精細的研究。結果發現，脈沖星不斷用高能射線轟擊“PSR J2322-2650b”行星，且巨大引力將其拉扯成獨特的“檸檬”形狀。這些作用使其夜間溫度約650°C，白天溫度則高達2030°C左右。
雖然“PSR J2322-2650b”所處的環境被歸類為“黑寡婦系統”（Black Widow pulsar），但本身卻是壹個極其特殊的案例。這是壹種罕見的雙星系統，快速旋轉的脈沖星就像黑寡婦蜘蛛吃掉配偶壹樣，吞噬伴星流過來的物質，並用強烈的星風與輻射轟擊伴星。雖然它處於這種環境，但保留了類似木星的質量。
研究人員還發現，“PSR J2322-2650b”行星大氣上的“碳”拾分特殊。韋伯望遠鏡偵測到了在高溫環境下的C₃和C₂分子。這類碳分子只有在氧氣、氮氣幾乎不存在的情況下，才會占據主導地位。更讓天文學家困惑的是，太陽系內外大約150顆被詳細研究大氣的行星中，沒有任何壹顆擁有這種化學特征。
研究團隊表示，他們未來會繼續觀測這顆“檸檬星”的動態，很期待能了解更多關於這種奇特行星的信息。
“這完全出乎我的意料。記得我們拿到數據後，當時大家的反應都是‘這到底是什麼？’，因為這與我們預想的截然不同。”該研究的合著者、華盛頓卡內基地球與行星實驗室的彼得·高（Peter Gao）對NASA新聞室說。
加州斯坦福大學博士生瑪雅·貝萊茲奈（Maya Beleznay）參與了行星形狀及其軌道幾何結構的建模工作。她則表示，“這個系統非常獨特，因為我們能夠觀測到被宿主恒星照亮的行星，卻完全看不到宿主恒星本身（在紅外波段）。因此，我們能夠獲得非常純淨的光譜，詳細研究這個系外行星系統。”
圖為木星。NASA新發現的“PSR J2322-2650b”，外表酷似“檸檬”且是壹顆熱木星。（shutterstock）
“這顆行星圍繞著壹顆極其奇特的恒星運行。它擁有前所未聞的大氣層，上面沒有常見水、甲烷和贰氧化碳等分子，而是充滿了C₃和C₂”這項研究的首席研究員、芝加哥大學的邁克爾·張（Michael Zhang）接著說道。
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據NASA報道，這顆外型似檸檬的行星，正式名稱為“PSR J2322-2650b”。它的最低密度為每立方公分1.8克，屬於木星質量天體，擁有壹層以氦和碳為主的奇特大氣，其大氣層中布滿石墨塵埃，行星深處的高壓環境甚至可能存在鑽石結構。目前，相關論文已於12月15日發表在《天文物理學雜志快報》上。
這顆行星距離地球約2,000至2,500光年的系外行星，是目前確認的6,000顆系外行星中，唯壹壹顆圍繞“脈沖星”運行的氣態巨大行星，其質量、半徑和溫度都與熱木星相似（類型與木星相似但高溫）。不過，它是如何形成，對天文學家仍屬於未解之謎。
目前，國際天文學聯合會將系外行星定義為，質量小於13顆木星且圍繞著恒星、褐矮星或恒星遺骸（例如脈沖星）運行的天體。
另外，“PSR J2322-2650b”屬於脈沖星的“伴星”，距離脈沖星僅160萬公裡，繞行壹周（公轉）僅需7.8小時，與地球到太陽的距離（約為1.6億公裡）相比可謂異常接近。“脈沖星”是死亡恒星的超高密度核心（中子星），它的大小只有壹座城市大，質量卻堪比太陽質量，並會規律地發出強大的伽瑪射線和粒子流。
由於該系統沒有其它恒星光線幹擾，讓天文學家可以進行極精細的研究。結果發現，脈沖星不斷用高能射線轟擊“PSR J2322-2650b”行星，且巨大引力將其拉扯成獨特的“檸檬”形狀。這些作用使其夜間溫度約650°C，白天溫度則高達2030°C左右。
雖然“PSR J2322-2650b”所處的環境被歸類為“黑寡婦系統”（Black Widow pulsar），但本身卻是壹個極其特殊的案例。這是壹種罕見的雙星系統，快速旋轉的脈沖星就像黑寡婦蜘蛛吃掉配偶壹樣，吞噬伴星流過來的物質，並用強烈的星風與輻射轟擊伴星。雖然它處於這種環境，但保留了類似木星的質量。
研究人員還發現，“PSR J2322-2650b”行星大氣上的“碳”拾分特殊。韋伯望遠鏡偵測到了在高溫環境下的C₃和C₂分子。這類碳分子只有在氧氣、氮氣幾乎不存在的情況下，才會占據主導地位。更讓天文學家困惑的是，太陽系內外大約150顆被詳細研究大氣的行星中，沒有任何壹顆擁有這種化學特征。
研究團隊表示，他們未來會繼續觀測這顆“檸檬星”的動態，很期待能了解更多關於這種奇特行星的信息。
“這完全出乎我的意料。記得我們拿到數據後，當時大家的反應都是‘這到底是什麼？’，因為這與我們預想的截然不同。”該研究的合著者、華盛頓卡內基地球與行星實驗室的彼得·高（Peter Gao）對NASA新聞室說。
加州斯坦福大學博士生瑪雅·貝萊茲奈（Maya Beleznay）參與了行星形狀及其軌道幾何結構的建模工作。她則表示，“這個系統非常獨特，因為我們能夠觀測到被宿主恒星照亮的行星，卻完全看不到宿主恒星本身（在紅外波段）。因此，我們能夠獲得非常純淨的光譜，詳細研究這個系外行星系統。”
圖為木星。NASA新發現的“PSR J2322-2650b”，外表酷似“檸檬”且是壹顆熱木星。（shutterstock）
“這顆行星圍繞著壹顆極其奇特的恒星運行。它擁有前所未聞的大氣層，上面沒有常見水、甲烷和贰氧化碳等分子，而是充滿了C₃和C₂”這項研究的首席研究員、芝加哥大學的邁克爾·張（Michael Zhang）接著說道。
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