Астрономы впервые детально изучили планету с алмазами и сажей в атмосфере благодаря уникальной методике «Джеймса Уэбба»

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» передал на Землю данные о ранее неизвестном типе небесных тел, которые ставят под сомнение существующие модели формирования планет. Об этом сообщила команда астрономов под руководством Майкла Чжана из Чикагского университета, которая обнаружила у экзопланеты PSR J2322-2650b аномальную атмосферу, насыщенную углеродом и гелием, где, по их мнению, идут дожди из раскаленной сажи, а в недрах формируются алмазы. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.

Спектральный анализ показал полное отсутствие в атмосфере планеты привычных для газовых гигантов молекул — воды, метана, азота или углекислого газа. Вместо них приборы «Уэбба» зафиксировали плотные облака, состоящие из частиц сажи и копоти. Ученые предполагают, что под воздействием колоссального давления в глубоких слоях атмосферы этот углерод кристаллизуется, превращаясь в алмазы.

Согласно официальному заявлению соавтора научной работы Питера Гао из Института Карнеги, обнаруженная газовая оболочка не вписывается ни в одну из известных классификаций и не имеет аналогов в истории астрономических наблюдений. Ученый признал, что первичный анализ телеметрии поставил исследовательскую группу в тупик: полученный спектр был настолько экзотичным, что астрономы изначально не могли понять, с каким именно физическим объектом они имеют дело.

Экзопланета находится в жесткой гравитационной связи с миллисекундным пульсаром — сверхплотным реликтом звезды, который при диаметре около 20 км сохраняет массу, сопоставимую с солнечной. Орбита объекта проходит на экстремально малом расстоянии от центра системы (порядка 1,6 млн км), из-за чего год здесь длится менее восьми часов. Мощнейшее приливное воздействие пульсара буквально растягивает газовый гигант вдоль оси вращения: планета утратила сферическую форму, превратившись в вытянутый эллипсоид, напоминающий мяч для регби.

Существование такого объекта противоречит стандартным теориям планетообразования. Астрономы выдвинули гипотезу, что PSR J2322-2650b — это не обычная планета, а ядро бывшей звезды (белого карлика), внешние слои которой были «содраны» пульсаром в процессе эволюции двойной системы, известной как «Черная вдова». Однако нынешняя масса объекта (сопоставимая с Юпитером) и странный химический состав не укладываются в теорию о ее происхождении.

Хотя пульсар является мощнейшим источником рентгеновского и гамма-излучения, в инфракрасном диапазоне, где работают сенсоры «Джеймса Уэбба», он остается практически невидимым. Это решило главную проблему изучения экзопланет — обычно яркий свет родительской звезды «ослепляет» оптику и заглушает сигнал от спутника. В данном случае отсутствие фоновой засветки позволило телескопу напрямую уловить чистое тепловое излучение самой планеты и детально проанализировать ее состав.

Источник: science.nasa.gov