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近日，NASA科學(xué)家用韋伯太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到一顆獨(dú)特的系外行星，其大氣成分前所未見(jiàn)，徹底顛覆了科學(xué)家對(duì)行星形成過(guò)程的傳統(tǒng)認(rèn)知。相關(guān)研究論文已于12月23日正式發(fā)表在《天體物理學(xué)快報(bào)》上。

▲檸檬狀的行星PSR J2322-2650b（概念圖）

據(jù)悉，這顆與木星質(zhì)量相當(dāng)?shù)南低庑行潜幻麨镻SR J2322-2650b，其大氣層以氦和碳為主，這種組成前所未見(jiàn)?？茖W(xué)家表示，該行星的上層大氣中可能漂浮著大量煙塵云，而在更深層，這些富碳云層可能會(huì)凝結(jié)成鉆石，形成“鉆石雨”。

該研究的合著者之一、華盛頓卡內(nèi)基地球與行星實(shí)驗(yàn)室的彼得?高說(shuō)：“這完全出乎意料。我記得收到數(shù)據(jù)后，我們團(tuán)隊(duì)的集體反應(yīng)是‘這到底是什么鬼東西’，這與我們的預(yù)期完全不同?！?/p>

本次研究的主要負(fù)責(zé)人，來(lái)自芝加哥大學(xué)的邁克爾?張表示：“這顆行星圍繞著一顆奇怪的恒星運(yùn)轉(zhuǎn)，該恒星的質(zhì)量接近太陽(yáng)，卻只有一座城市的大小。此外，這顆行星擁有一種我們從未見(jiàn)過(guò)的大氣類型。我們完全沒(méi)有探測(cè)到那些‘正常’分子，比如水、甲烷或二氧化碳，取而代之的是高濃度的分子碳，特別是C3和C2。這徹底顛覆了我們對(duì)行星大氣的認(rèn)知?！?/p>

據(jù)悉，分子碳的出現(xiàn)極為罕見(jiàn)，因?yàn)樵谌绱烁邷氐沫h(huán)境下（該行星的溫度在約649℃到約2038℃之間），如果大氣中存在氧或氮等其他原子，碳通常會(huì)優(yōu)先與之結(jié)合形成化合物。只有當(dāng)氧氣和氮?dú)鈳缀跬耆笔r(shí)，分子碳才能占據(jù)主導(dǎo)地位。在天文學(xué)家已研究過(guò)大氣組成的約150顆行星中，也從未出現(xiàn)過(guò)這樣的情況。

此外，PSR J2322-2650b與其恒星異常接近，距離僅為100萬(wàn)英里（約為161萬(wàn)公里），而地球到太陽(yáng)的距離約為1億英里（約為1.6億公里）。因此，這顆系外行星的公轉(zhuǎn)周期（即它的“一年”）僅有7.8小時(shí)。更奇特的是，來(lái)自恒星的引力將這顆行星拉扯成檸檬形狀。

邁克爾?張指出，這顆行星顯然并非通過(guò)常規(guī)的形成途徑誕生，因?yàn)槠浯髿獬煞峙c任何已知行星都截然不同。

來(lái)自斯坦福大學(xué)的合著者羅杰?羅曼尼為這一獨(dú)特現(xiàn)象提出了一種解釋：“隨著附近的恒星逐漸冷卻，行星上碳與氧的混合物開(kāi)始結(jié)晶，純碳晶體向上浮起并與氦氣混合，從而形成了如今觀測(cè)到的現(xiàn)象。然而，必須有某種未知的過(guò)程阻止了氧氣和氮?dú)獾姆蛛x，這也是最大的謎團(tuán)所在?！?/p>

羅曼尼對(duì)此表示，雖然目前尚不清楚其原因，但這恰恰體現(xiàn)了科學(xué)的魅力：“有這樣一個(gè)謎題等著人們?nèi)プ穼ず推平?，?shí)在是件令人興奮的事?！?/p>

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