Астрономы впервые детально изучили планету с алмазами и сажей в атмосфере благодаря уникальной методике «Джеймса Уэбба»
Почему астрономы в шоке: планета с дождями из сажи и алмазами переворачивает модели
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» наконец-то нашел то, что не вписывается ни в одну теорию. Экзопланета PSR J2322-2650b — это настоящая головоломка. Она вращается вокруг пульсара, вся ее атмосфера — сплошной углерод с гелием, а там, по расчетам, идут дожди из раскаленной сажи, и прямо в недрах формируются алмазы. Звучит как фантастика? Но это реальные данные с «Уэбба».
Что не так с этой планетой?
Обычные газовые гиганты содержат воду, метан, аммиак. У нас на Юпитере — полосы из аммиачных облаков. Здесь же — пустота. Ни водяного пара, ни углекислого газа, ни азота. Спектр показал только углеродные соединения и гелий. Ничего подобного раньше не видели.
Самое дикое — механизм «дождя». Под колоссальным давлением в нижних слоях атмосферы частицы сажи (чистый углерод) сжимаются до такой степени, что начинают кристаллизоваться. Алмазная пыль падает вниз, к ядру. Оценки говорят, что за миллиарды лет внутри мог накопиться слой алмазов толщиной в десятки километров.
«Это как если бы вы нашли золотую жилу там, где по всем картам должна быть глина. Модели планетообразования ломаются — и это прекрасно», — мое личное мнение как редактора.
Как телескоп смог это увидеть?
Обычно звезда «засвечивает» планету. Но здесь звезда — миллисекундный пульсар. Он испускает мощнейшее рентгеновское и гамма-излучение, но в инфракрасном диапазоне (где работает JWST) практически невидим. Никакой засветки. Телескоп напрямую поймал тепловое излучение самой планеты и разложил его на спектр. Это редчайший случай — прямая спектроскопия экзопланеты без помех.
Недавно я заметил, что многие новости об экзопланетах сухо пересказывают пресс-релизы. А тут действительно уникальный объект: он ставит под сомнение саму теорию формирования планет около пульсаров.
Сравнение: обычный газовый гигант vs PSR J2322-2650b
| Параметр | Юпитер (типичный) | PSR J2322-2650b |
|---|---|---|
| Состав атмосферы | Водород, гелий, метан, вода | Углерод, гелий, сажа (C, C2, CN) |
| Облака | Аммиак, вода | Твердые частицы углерода (сажа) |
| Звезда | Солнце (желтый карлик) | Пульсар (нейтронная звезда) |
| Форма | Почти сферическая | Сильно вытянута (как мяч для регби) |
| Год (период) | 11.8 лет | 8 часов |
| Наличие алмазов | Нет (только в ядре гипотетически) | Формируются в атмосфере, осаждаются в недра |
Как такое могло появиться?
Ученые предполагают, что это не обычная планета, а остаток белого карлика — ядро звезды, которое пульсар «ободрал» в двойной системе типа «Черная вдова». Но тут нестыковка: масса объекта почти юпитерианская, а химический состав — чистый углерод. Для белого карлика это слишком мало, для планеты — странно. Возможно, мы наблюдаем новый класс объектов — нечто среднее между планетой и звездным остатком.
Почему это важно для нас?
Практическая польза — в пересмотре моделей планетообразования. Если вокруг нейтронных звезд могут существовать такие миры, то, возможно, и другие ультра-экзотические системы не редкость. Понимание пределов возможного во Вселенной расширяется.
Да и просто осознавать, что где-то там постоянно идет дождь из алмазов на фоне радиационного ада — это сильно щекочет нервы.
Резюме от автора: JWST сделал не просто открытие, а заложил мину под фундамент планетной астрономии. Теперь придется переписывать учебники. И это только начало работы «Уэбба».
