新研究发现大气中富含碳分子的奇特系外行星
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2026-01-04 13:48:01
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煤烟般的厚重云层，包裹着钻石核心，一颗性质奇特的行星对现有天文学理论提出了新的挑战。一个国际团队利用美国詹姆斯·韦布空间望远镜，发现一颗太阳系外行星的大气里富含碳分子。目前还无法解释它是怎样形成的。
这颗行星编号为PSR J2322-2650b，围绕一颗脉冲星旋转，公转周期仅约7.8小时。美国芝加哥大学等机构研究人员利用韦布空间望远镜对其进行了详细研究，近期在美国《天体物理学杂志通讯》上发表了分析结论。
研究人员说，这颗行星质量与木星差不多，密度比木星略大，吹着强劲的西风。在脉冲星强大引力的拉扯下，该行星不是球形，而是类似于橄榄的椭球形。它在形态上很像太阳系外行星中常见的热木星，即与木星相似的气态巨行星，但离母星非常近，公转周期极短、表面炽热。
与其他热木星不同的是，光谱分析表明这颗行星大气主要成分是氦和碳，而氧、氮相对较少，氢元素含量非常低。其中碳元素主要以碳分子的形式存在，而不是二氧化碳、碳氢化合物等。由于内部的巨大压力，其核心处的碳分子可能会形成钻石。
研究人员探讨了该行星及其母星是否可以归类为罕见的“黑寡妇”脉冲星系统。在这类系统中，脉冲星不断吞噬伴星物质，就像“黑寡妇”蜘蛛吞食雄蛛。然而，该行星与以往发现的“黑寡妇”脉冲星伴星都非常不同，是唯一在质量、密度、表面温度上都符合热木星特征的脉冲星伴星。
以往理论认为，“黑寡妇”脉冲星的伴星原本也是恒星，其表层物质不断被脉冲星撕扯、吞噬，像剥洋葱一样不断缩小、露出内核。新分析显示，这种机制无法解释PSR J2322-2650b大气的独特化学构成。
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