Începând cu anii 1990 experții au descoperit exoplanete bizare. Planete foarte fierbinți, foarte mari, care orbitează în jurul mai multor stele sau în plan ciudat. Dar PSR J2322-2650b iese în evidență cu mult. Planeta este intrinsec ciudată prin faptul că orbitează un pulsar, o stea neutron, pulsatoare. Pulsarii sunt miezurile prăbușite ale unor stele masive, cu raza unui oraș, dar în schimb cu aceeași masă ca Soarele nostru, bombardând spațiul cu radiații intense. Planeta se fală în acest mediu extrem.
PSR J2322-2650b are o masă aproximativ egală cu cea a lui Jupiter dar are nevoie de doar 7,8 ore pentru a orbita în jurul pulsarului. Distanța dintre cei doi este de aproximativ 1% din distanța dintre Pământ și Soare. Această masă și viteză este atât de extremă încât planeta nu poate exista sub o formă standard. Este sfâșiat de forțe gravitaționale într-o măsură în care forma sa nu mai seamănă cu o sferă, ci este ovală. Planeta este în sine foarte extrem, dar James Webb (JWST) a descoperit altceva. Cercetătorii care o utilizează au descoperit că atmosfera planetei este alcătuită din heliu și carbon pur. Acest carbon cade spre miezul planetei, și este strivit în diamante. Nicio altă planetă cunoscută nu are o atmosferă atât de ciudată, iar pe moment nici nu o putem explica.
"A fost o surpriză totală", a declarat Peter Gao, coautor al noului studiu privind PSR J2322-2650b la Carnegie Earth and Planets Laboratory din Washington, DC. "Îmi amintesc că după ce am văzut datele, reacția noastră colectivă a fost: "Ce naiba este asta? Este complet diferit de ceea ce ne așteptam". Pulsarul emite radiații multe, în special raze gamma de înaltă energie și unde radio. Aceste unde sunt invizibile pentru JWST, care studiază universul în infraroșu. Totuși, aceste raze au un efect puternic asupra atmosferei planetei, iar efectele pot fi măsurate în radiații infraroșii, dezvăluind compoziția planetei.
"Acest sistem este unic pentru că putem vedea planeta luminată de steaua gazdă, dar nu puteți vedea deloc steaua gazdă", a explicat Maya Beleznay, doctorandă în anul al treilea la Universitatea Stanford, care a lucrat la modelarea geometriei formei și a orbitei planetei. "Acest lucru ne oferă un spectru extrem de curat și ne permite să studiem acest sistem mai detaliat decât exoplanetele normale".
"Are un nou tip de atmosferă pe care nimeni nu l-a mai văzut până acum. În loc să găsim moleculele obișnuite pe care te-ai aștepta să le găsești pe o exoplanetă - cum ar fi apa, metanul și dioxidul de carbon - am văzut carbon molecular, în special molecule C3 și C2", spune Michael Zhang, cercetător la Universitatea din Chicago și principalul investigator al studiului. Moleculele de carbon pot domina o atmosferă doar dacă este lipsită de azot și oxigen. În caz contrar, carbonul ar reacționa cu aceste elemente. Aceasta este prima planetă din cele 150 a căror atmosferă a fost caracterizată până în prezent care are o astfel de compoziție.
Oamenii de știință încă nu știu cum a apărut această lume ciudată. În cazul stelelor mici care orbitează pulsari, pulsarul fură material de la companionul său, iar materialul ajută pulsarul să accelereze, generând vânturi puternice care distrug în cele din urmă steaua companion. Cu toate acestea, PSR J2322-2650b nu este o stea, ci o planetă. Piticele brune, care se formează ca stelele, dar nu sunt suficient de mari pentru a declanșa fuziunea în miezul lor, trebuie să fie de cel puțin 13 ori mai masive decât Jupiter. Această planetă este mult mai mică.
"S-a format ca o planetă normală? Nu se poate, deoarece compoziția sa este complet diferită", a spus Zhang. "Poate că s-a format prin desprinderea stratului exterior al stelei? Probabil că nici asta nu este adevărat, pentru că nu se poate obține carbon pur în acest fel. Este foarte greu de imaginat cum ar putea fi obținută o compoziție atât de bogată în carbon. Pare să excludă toate mecanismele de formare cunoscute."
O posibilitate, spune coautorul Roger Romani (Universitatea Stanford și Institutul Kavli de Astrofizică a Particulelor și Cosmologie), este că obiectul de mărimea unei planete ar putea fi miezul dezgolit al unei stele, iar steaua moartă a dezvoltat o atmosferă complet bizară. "Pe măsură ce steaua companion se răcește, amestecul de carbon și oxigen din interiorul său începe să se cristalizeze", a declarat Romani. Dar a trebuit să se întâmple ceva pentru ca oxigenul și azotul să dispară. Iată un alt mister".
