NASA发现柠檬状系外行星：挑战行星形成理论

近日，NASA科学家利用韦伯太空望远镜观测到一颗独特的系外行星，其大气成分前所未见，彻底颠覆了科学家对行星形成过程的传统认知。相关研究论文已于12月23日发表在《天体物理学快报》上。

这颗与木星质量相当的系外行星被命名为PSR J2322-2650b，其大气层以氦和碳为主，这种组成前所未见。科学家表示，该行星的上层大气中可能漂浮着大量烟尘云，而在更深层，这些富碳云层可能会凝结成钻石，形成“钻石雨”。

科学界的震惊与好奇

该研究的合著者之一、华盛顿卡内基地球与行星实验室的彼得•高表示：“这完全出乎意料。我记得收到数据后，我们团队的集体反应是‘这到底是什么鬼东西’，这与我们的预期完全不同。”

本次研究的主要负责人，来自芝加哥大学的迈克尔•张指出：“这颗行星围绕着一颗奇怪的恒星运转，该恒星的质量接近太阳，却只有一座城市的大小。此外，这颗行星拥有一种我们从未见过的大气类型。我们完全没有探测到那些‘正常’分子，比如水、甲烷或二氧化碳，取而代之的是高浓度的分子碳，特别是C3和C2。这彻底颠覆了我们对行星大气的认知。”

前所未有的行星大气

据悉，分子碳的出现极为罕见，因为在如此高温的环境下（该行星的温度在约649°C到约2038°C之间），如果大气中存在氧或氮等其他原子，碳通常会优先与之结合形成化合物。只有当氧气和氮气几乎完全缺失时，分子碳才能占据主导地位。在天文学家已研究过大气组成的约150颗行星中，也从未出现过这样的情况。

此外，PSR J2322-2650b与其恒星异常接近，距离仅为100万英里（约为161万公里），而地球到太阳的距离约为1亿英里（约为1.6亿公里）。因此，这颗系外行星的公转周期（即它的“一年”）仅有7.8小时。更奇特的是，来自恒星的引力将这颗行星拉扯成柠檬形状。

挑战行星形成理论

迈克尔•张指出，这颗行星显然并非通过常规的形成途径诞生，因为其大气成分与任何已知行星都截然不同。

来自斯坦福大学的合著者罗杰•罗曼尼为这一独特现象提出了一种解释：“随着附近的恒星逐渐冷却，行星上碳与氧的混合物开始结晶，纯碳晶体向上浮起并与氦气混合，从而形成了如今观测到的现象。然而，必须有某种未知的过程阻止了氧气和氮气的分离，这也是最大的谜团所在。”

“虽然目前尚不清楚其原因，但这恰恰体现了科学的魅力：有这样一个谜题等着人们去追寻和破解，实在是件令人兴奋的事。”——罗杰•罗曼尼

这一发现不仅为天文学家提供了一个新的研究方向，也可能推动我们重新审视行星形成的理论。未来的观测和研究将继续揭示这颗柠檬状行星的更多秘密。