Μια εκπληκτική ανακάλυψη από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb κλονίζει τα θεμέλια της σύγχρονης αστροφυσικής. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν έναν εξωπλανήτη, τον PSR J2322-2650 b, ο οποίος παρουσιάζει χαρακτηριστικά τόσο ακραία και απροσδόκητα που καμία τρέχουσα θεωρητική δομή δεν μπορεί να τα ερμηνεύσει. Ο εν λόγω πλανήτης έχει σχήμα λεμονιού, περιβάλλεται από νέφη αιθάλης και, για να είναι ακόμα πιο εκκεντρικός, ενδέχεται να βρέχει διαμάντια.
Ένας «Αδύνατος» Ουράνιος Σώμα
Σε απόσταση περίπου 750 ετών φωτός από τη Γη, αυτός ο πλανήτης κινείται σε έναν θανατηφόρο χορό γύρω από ένα πάλσαρ (pulsar), δηλαδή το υπερπυκνό και ταχέως περιστρεφόμενο υπολείμμα ενός νεκρού άστρου που εκπέμπει δέσμες ακτινοβολίας. Σε αντίθεση με την τροχιά που διαγράφει η Γη γύρω από τον Ήλιο, ο PSR J2322-2650 b περιφέρεται σε απόσταση μόλις ενός εκατομμυρίου μιλίων από το πάλσαρ, κάνοντάς τον να ολοκληρώνει μία περιστροφή κάθε οκτώ ώρες.
Η βαρυτική έλξη του πάλσαρ προκαλεί την παραμόρφωση του πλανήτη. Αντί να έχει την αναμενόμενη σφαιρική μορφή, ο PSR J2322-2650 b έχει τεντωθεί στους πόλους του και αποκτά έναν ελλειψοειδή σχήμα που μοιάζει με μπάλα του ράγκμπι ή λεμόνι.
Μια Ατμόσφαιρα που Δεν Έπρεπε να Υπάρχει
Το πιο ανατρεπτικό εύρημα δεν ήταν ούτε το σχήμα του πλανήτη, αλλά η χημική του σύνθεση. Όταν το James Webb εστίασε τα υπέρυθρα «μάτια» του στην ατμόσφαιρα του PSR J2322-2650 b, οι ερευνητές περίμεναν να ανακαλύψουν κοινά στοιχεία, όπως υδρατμούς ή μεθάνιο. Αντί αυτού, τα δεδομένα αποκάλυψαν μια ατμόσφαιρα κυριαρχούμενη από ήλιο και καθαρές μορφές άνθρακα, ενώ δεν υπήρχε κανένα ίχνος οξυγόνου ή αζώτου.
«Η συλλογική μας αντίδραση ήταν: “Τι στο καλό είναι αυτό;”», δήλωσε ο Peter Gao, ερευνητής στο Ινστιτούτο Carnegie και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Είναι εντελώς διαφορετικό από οτιδήποτε περιμέναμε».
Οι μετρήσεις έδειξαν την παρουσία μοριακού άνθρακα (C2 και C3), που υπό κανονικές συνθήκες και σε υψηλές θερμοκρασίες (650°C έως 2.000°C) θα έπρεπε να έχει αντιδράσει με άλλα στοιχεία. Η αφθονία του άνθρακα υποδηλώνει άκρως «στεγνές» και εξωτικές συνθήκες. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι η ατμόσφαιρα είναι γεμάτη με σύννεφα καπνιάς (soot), ενώ στα βαθύτερα στρώματα, η συντριπτική πίεση μετατρέπει τον άνθρακα σε κρυστάλλους, πιθανώς δημιουργώντας έναν πυρήνα από διαμάντι.
Το Μυστήριο της Προέλευσης
Αυτό το εύρημα ανατρέπει τις επικρατούσες θεωρίες για το σχηματισμό πλανητών. Ένας πλανήτης με τη μάζα του Δία, που είναι σχεδόν αποκλειστικά από άνθρακα και ήλιο, δεν ταιριάζει σε κανένα γνωστό σενάριο σχηματισμού.
Όπως επισημαίνει ο Michael Zhang από το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, επικεφαλής της έρευνας: «Δεν σχηματίστηκε όπως ένας κανονικός πλανήτης, επειδή η σύνθεσή του είναι τελείως λανθασμένη. Υπάρχουν επίσης ενδείξεις που υποδηλώνουν ότι ούτε προήλθε από την απογύμνωση ενός άστρου, καθώς η πυρηνική φυσική δεν παράγει καθαρό άνθρακα με αυτόν τον τρόπο».
Το σύστημα θυμίζει τη δομή μιας «Μαύρης Χήρας» (Black Widow pulsar), όπου το πάλσαρ «καταβροχθίζει» τον σύντροφό του. Η διαφορά εδώ είναι ότι ο σύντροφος είναι πλανήτης και όχι άλλο άστρο. Αυτό εγείρει ερωτήματα σχετικά με το αν ο PSR J2322-2650 b ήταν κάποτε άστρο που έχασε τα υλικά του ή αν είναι μια τελείως νέα κατηγορία πλανήτη, που σχηματίστηκε μέσα από άγνωστες, βίαιες διαδικασίες.
Νέα Εποχή για την Αστρονομία
Αυτή η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters, αποδεικνύει την αναγκαιότητα να «δεν τα γνωρίζουμε όλα», όπως τόνισε ο Roger Romani από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ. Το Σύμπαν αποδεικνύεται πολύ πιο ευρηματικό και περίπλοκο από τα μοντέλα που κατασκευάζουμε στους υπολογιστές μας.
Το James Webb συνεχίζει να ακολουθεί τον ρόλο του ως το απόλυτο εργαλείο απομυθοποίησης, αποκαλύπτοντας ότι οι κανόνες που νομίζαμε ότι διέπουν το Διάστημα είναι μάλλον περισσότερο οδηγίες προς αναθεώρηση. Καθώς οι αστρονόμοι αγωνίζονται να λύσουν τον γρίφο του πλανήτη-διαμάντι, ένα πράγμα είναι σίγουρο: το Σύμπαν αποδέχεται ότι κρύβει εκπλήξεις που περιμένουν να ξαναγράψουν τα βιβλία της φυσικής.
