Astronoomid avastasid äärmiselt ebahariliku sidrunikujulise planeedi

Esimesed Päikesesüsteemi-välised planeedid ehk eksoplaneedid avastati 1990. aastate keskel ja sestsaati on neid leitud üle kuue tuhande. Nende seas on palju kummalisi taevakehi. Kuid värske avastus, mis tehti James Webbi kosmoseteleskoobi (JWST) abil, võib olla seni kõige kummalisem.

Planeedi tähiseks on antud PSR J2322-2650b, see on massilt ligikaudu Jupiteri suurune ja tiirleb ümber väga kiiresti pöörleva ja ülitugeva magnetväljaga neutrontähe ehk pulsari. Neutrontäheks saamine on Päikesest 8-30 korda suurema massiga tähtede elukaare lõppvaatus. Pulsarid, mis on ülikiiresti pöörlevad ja eriti tugeva magnetväljaga neutrontähed, saadavad kahe joana välja kiirgust, mis liigub üle universumi sarnaselt kosmilisele majakale.

Ka kõige esimesed eksoplaneedid, mis avastati, tiirlesid ümber pulsarite. Kuid PSR J2322-2650b teeb eriliseks selle ellipsoidne kuju, nii et see meenutab kosmilist sidrunit, kanamuna või ameerika jalgpalli. Ka planeedi atmosfäär on väga ebaharilik. Planeedi atmosfäär koosneb peamiselt heeliumist ja süsinikust ning seal võivad olla süsinikutahma pilved, mis kondenseerudes moodustavad teemante, mis sajavad vihmana planeedile.

Asudes vaid umbes 1,6 miljoni kilomeetri kaugusel pulsarist (Maa on Päikesest ligi 100 korda kaugemal), teeb PSR J2322-2650b tiiru ümber tähe umbes iga kaheksa tunniga. Välja venitatud sidrunilaadne kuju on planeedil loodeliste jõudude tõttu, mida planeedi sees tekitab neutrontähe ülivõimas gravitatsioon.

Neutrontähed tekivad siis, kui massiivsete tähtede tuumasünteesiks vajalik kütus otsa saab. Selle tulemusel paiskuvad tähe väliskihid ja suurem osa nende koostisest supernoovaplahvatuses kosmosesse. Järele jääb tuum, mille mass on küll vaid üks-kaks Päikese oma, kuid mis surutakse kokku kõigest paarikümnekilomeetrise läbimõõduga ülitihedaks objektiks. See võib pöörleda kiirusega kuni 700 korda sekundis.

Täht, mille ümber PSR J2322-2650b tiirleb, ongi just selline ülikiirelt pöörlev neutrontäht ehk pulsar. Kuigi täht paiskab välja intensiivset gammakiirgust, ei eralda samas see kuigi palju infrapunakiirgust. Et aga JWST on loodud just universumist lähtuva infrapunakiirguse analüüsimiseks, ei varja pulsar kosmoseteleskoobi vaadet PSR J2322-2650b-le. See võimaldas meeskonnal uurida planeedi atmosfääri üksikasjalikult ja avastada selle ainulaadne koostis.

„See on täiesti uut tüüpi atmosfäär, mida keegi pole varem näinud,” ütles teadusmeeskonna juht Michael Zhang Chicago ülikoolist. „Selle asemel, et leida tavalisi molekule, mida me eksoplaneedilt ootaksime – nagu vesi, metaan ja süsinikdioksiid –, nägime molekulaarset süsinikku, täpsemalt leiduvad atmosfääris süsinik-3 ja süsinik-2.”

Umbes 150 seni uuritud eksoplaneedi atmosfäärist pole ühelgi teisel tuvastatud molekulaarset süsinikku. See leid näib välistavat peaaegu kõik praegu teadaolevad planetaarsed tekkemehhanismid, mis tähendab, et kosmos suudab astronoome ja planetolooge jätkuvalt uute üllatustega jahmatada.