黑寡婦脈衝星伴星大氣成分不符預期,幾乎完全由純碳組成

作者 | 發布日期 2025 年 09 月 16 日 14:16 | 分類 天文 , 自然科學 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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黑寡婦脈衝星伴星大氣成分不符預期,幾乎完全由純碳組成

韋伯太空望遠鏡發現一顆圍繞「黑寡婦」脈衝星運行的系外行星,令人驚訝的是,該行星大氣幾乎由完全純淨的碳組成。

毫秒脈衝星 PSR J2322-2650 屬於黑寡婦脈衝星,正透過竊取伴星 PSR J2322-2650b 的物質產生高能量爆發,PSR J2322-2650B 可能被剝離大部分氣層,最終形成主要由氦組成的類木星。

根據過去觀測,PSR J2322-2650B 尺寸確實符合熱木星描述,行星密度也與氦氣組成的預期相同,然而韋伯太空望遠鏡光譜學分析結果卻指出 PSR J2322-2650B 大氣與有史以來任何黑寡婦系統伴星都不同,實際上主要以三碳(tricarbon,C3)、二碳(dicarbon,C2)等純碳形式組成。

此外,PSR J2322-2650B 被潮汐鎖定,面向脈衝星的一側溫度達 2000℃ 以上,具非常清晰化學特徵,但背面幾乎辨識不出化學特徵,表明背側可能被煙灰覆蓋。

為進一步證明該星球大氣多奇怪,研究人員計算了碳氧比與碳氮比,發現 PSR J2322-2650B 的 C/O 比超過100,C/N 比超過 10,000。作為比較,地球 C/O 比為 0.01,C/N 比為 40,顯然,PSR J2322-2650B 上的碳多到難以想像。

整體而言 PSR J2322-2650B 有點矛盾,以典型黑寡婦脈衝星系統來說,它的尺寸、形狀符合理論描述,大氣循環也符合模型預測(具強大西向風),但大氣成分完全不吻合模型,科學家需找到其他方法解釋,才能賦予這些新數據意義。

(首圖來源:AI 生成)

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