韦布望远镜发现“柠檬形”脉冲星系外行星:大气几乎只有氦和分子碳,成因仍无定论
天文学家用詹姆斯·韦布太空望远镜盯上了一颗“长得像柠檬”的极端系外行星PSR J2322-2650b——它绕行的不是普通恒星,而是一颗高速自转的毫秒脉冲星(常被归入“黑寡妇”系统的组合),两者相距约100万英里(约160万公里),行星每约7.8小时就绕一圈,近距离与强潮汐把这颗类木星质量的天体拉扯成明显的椭长体外形,并让它几乎处于潮汐锁定状态,昼夜两侧温差夸张:白昼侧最高约2040℃,夜侧最低约650℃;真正让研究团队“看懵了”的是大气成分——韦布在覆盖整圈轨道的红外发射光谱里,没有看到常见的水、甲烷或二氧化碳信号,反而捕捉到以氦与分子碳(如C₂、C₃)为主的化学特征,推断其碳氧比、碳氮比可能高到远超常见行星大气的范围,这种“极端碳富集”几乎把现有的行星形成与演化解释都逼到了墙角;研究者提出过一种仍待检验的候选思路——内部碳氧混合物在冷却过程中结晶分层,纯碳晶体上浮并进入富氦外层,从而留下今天看到的“氦+碳”外衣,但关键难题是,究竟是什么过程能让氧、氮等元素长期缺席,暂时没有答案,也让这颗“柠檬形行星”成为韦布时代最耐人寻味的新谜题之一。
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