NOVOOTKRIVENI egzoplanet s pravom bi mogao ponijeti titulu najčudnijeg ikad uočenog u našoj galaksiji. Nazvan PSR J2322-2650b, ovaj "vrući Jupiter" kruži oko pulsara, a gravitacija zvijezde rastegnula ga je u oblik limuna. Njegova se atmosfera, ispunjena ugljikovom parom, rotira nevjerojatnom brzinom - i to u suprotnom smjeru od rotacije samog planeta, piše Science Alert.

"Ovo je bilo apsolutno iznenađenje", kaže astronom Peter Gao iz Laboratorija za Zemlju i planete Carnegie. "Sjećam se da je nakon što smo dobili podatke, naša reakcija bila 'Što je ovo, dovraga?'"

Svijet koji prkosi objašnjenjima

Naš svemir sposoban je stvoriti uistinu čudne svjetove, od onih s atmosferama poput šećerne vune do metalnih oblaka i kiše dragulja. Ipak, PSR J2322-2650b prkosi jednostavnom objašnjenju; njegova svojstva ne uklapaju se ni u jedan poznati put planetarne evolucije.

"Vrlo je teško zamisliti kako se dobiva ovaj izuzetno ugljikom obogaćen sastav", ističe astronom Michael Zhang sa Sveučilišta u Chicagu. 

Ekstremni zvjezdani sustav

Da bismo razumjeli planet, prvo moramo pogledati njegovu zvijezdu, PSR J2322-2650, udaljenu oko 2.055 svjetlosnih godina. Riječ je o vrsti degenerirane zvijezde poznate kao milisekundni pulsar - neutronska zvijezda nastala iz izuzetno guste urušene jezgre masivne zvijezde koja je eksplodirala kao supernova. Ovi ostaci mogu imati i do 2,3 puta veću masu od Sunca, zbijenu u kuglu promjera svega 20 kilometara.

Neutronske zvijezde postaju milisekundni pulsari kada se vrte brzinama od nekoliko milisekundi - PSR J2322-2650 okrene se za samo 3,46 milisekundi - dok sa svojih polova ispaljuju snažne snopove radijskog i gama zračenja u preciznim intervalima.

Otkriće uz pomoć teleskopa James Webb

Upravo su ti precizni signali doveli do otkrića planeta još 2017. godine. Astronomi su primijetili da preciznost radijskih pulseva zvijezde blago odstupa, što su pripisali nevidljivom pratiocu planetarne mase, oko 80 posto mase Jupitera, koji juri oko pulsara u orbiti od 7,8 sati.

To je bilo sve što smo znali dok sustav nije pobliže pogledao svemirski teleskop James Webb. Budući da Webb promatra svemir u infracrvenim valnim duljinama, može jasno vidjeti egzoplanet bez zasljepljujućeg zračenja zvijezde, što je pružilo izvrsnu priliku za promatranje.

"Ovaj sustav je jedinstven jer možemo promatrati planet osvijetljen svojom matičnom zvijezdom, ali uopće ne vidjeti matičnu zvijezdu", objašnjava astronomkinja Maya Beleznay sa Sveučilišta Stanford. "Tako dobivamo stvarno netaknuti spektar. I možemo bolje proučiti ovaj sustav detaljnije nego normalne egzoplanete."

Atmosfera puna iznenađenja

Promatranja su otkrila niz nevjerojatnih atmosferskih uvjeta. Zbog velike blizine, gravitacija zvijezde rastegnula je atmosferu planeta u oblik lopte za američki nogomet. Tu atmosferu zagrijava gama zračenje na temperature od oko 1.630 Celzijevih stupnjeva.

Atmosfera također juri oko egzoplaneta u smjeru zapada, suprotno od istočne rotacije planetal. No, najveći šok bio je sastav planeta.

"Ovo je nova vrsta planetarne atmosfere koju nitko nikada prije nije vidio", kaže Zhang. "Umjesto da pronađemo normalne molekule koje očekujemo vidjeti na egzoplanetu - poput vode, metana i ugljičnog dioksida - vidjeli smo molekularni ugljik, specifično C3 i C2." Ogromne količine ugljika mogle bi značiti da na nižim visinama pada kiša dijamanata.

Planet koji to možda i nije

Kako planet uopće preživi supernovu koja je stvorila neutronsku zvijezdu? Čini se da ne preživi. Na temelju njegovih svojstava, znanstvenici vjeruju da PSR J2322-2650b možda uopće nije započeo kao planet, već kao zvijezda bogata helijem.

Pulsari poznati kao "crne udovice" nalaze se u binarnim sustavima s drugim zvijezdama, koje polako proždiru. Ova erozija objašnjava unutrašnjost "egzoplaneta" bogatu helijem, pa čak i ugljik u atmosferi.

Unatoč tome, neka pitanja ostaju. "Kako se pratilac hladi, mješavina ugljika i kisika u unutrašnjosti počinje kristalizirati", kaže astrofizičar Roger Romani sa Sveučilišta Stanford. "Čisti kristali ugljika isplivaju na površinu i pomiješaju se s helijem, i to je ono što vidimo. Ali onda se nešto mora dogoditi da se kisik i dušik drže podalje. I tu nastaje kontroverza."

Budući da pratilac više nema masu potrebnu za održavanje fuzije atoma u svojoj jezgri, ne može se klasificirati kao zvijezda, pa čak ni kao smeđi patuljak - što dodatno briše granice između planeta i zvijezda. Buduća promatranja mogla bi pomoći u razrješavanju potpune neobičnosti ovog sustava.

"Lijepo je ne znati sve", zaključuje Romani. "Radujem se što ću saznati više o čudnosti ove atmosfere. Sjajno je imati zagonetku za rješavanje." Istraživanje je objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters.