• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
17 декабря, 10:39
Александр Березин
3
2,9 тыс

У мертвой звезды нашли планету с атмосферой принципиально нового типа

Остатки сверхновых с определенной массой часто становятся нейтронными звездами — массой с Солнце, но диаметром примерно 20 километров. Изредка у таких ультраплотных «мертвых звезд» находят довольно необычные планеты. Некоторые из них ученые даже считают потенциально обитаемыми. Новые наблюдения «Джеймса Уэбба» помогли обнаружить, что одна из них обладает самой экзотической из всех известных астрономам газовых оболочек. Она настолько необычна, что в ней может идти снег из алмазов.

Планета с углеродной атмосферой в представлении художника / ©NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Международная группа астрономов с помощью инфракрасного космического телескопа «Джеймс Уэбб» проанализировала спектры планеты, вращающейся вокруг нейтронной звезды PSR J2322–2650. Оказалось, что атмосфера PSR J2322–2650 b содержит молекулярный углерод. Такое не встречалось еще никогда и означает, что химия планеты резко отличается от всего, известного ранее. Как тело с таким составом могло сформироваться — пока неясно. Работу об этом опубликовали в The Astrophysical Journal Letters.

Экзопланету PSR J2322–2650 b открыли в 2017 году, но тогда не было такого мощного инструмента, как «Джеймс Уэбб». Поскольку планета у нейтронной звезды не находится на фоне очень мощного излучения своего светила (нейтронные звезды излучают мало, плюс много меньше своих планет), ее можно наблюдать с большими деталями, чем многие другие объекты.

Однако в этот раз наблюдения вызвали большое недоумение астрономов даже после их перепроверки. В атмосфере этого тела, по массе примерно 0,8 Юпитера при радиусе в 1,25 юпитерианского, обнаружены следы молекулярного углерода С2 и С3. Это исключительно редкая форма углерода (в том числе на Земле), потому что углерод в молекулярной форме легко реагирует с другими элементами — например, кислородом. Особенно эффективно такие реакции идут при повышенных температурах.

Согласно наблюдениям, в атмосфере PSR J2322–2650 b порядка +630 градусов Цельсия на ночной стороне и более +2000 на дневной стороне. Эта планета должна смотреть на свою звезду все время одной стороной, поскольку расстояние между ними лишь 1,6 миллиона километров, в 90 с лишним раз меньше, чем между Землей и Солнцем, отчего происходит приливной захват, как у Луны в системе Земля-Луна.

При таких температурах молекулярный углерод может существовать только в одном сценарии: когда рядом просто нет других элементов, которые могли бы вступить с ним в химическую реакцию. Авторы новой работы подсчитали, что соотношение углерода к кислороду в атмосфере этой планеты выше, чем 100 к одному, а углерода к азоту — больше, чем 1 к 10 000. Это экстремальные соотношения, практически недостижимые для планет, сформировавшихся во всех известных астрономам сценариях. Мало в атмосфере и водорода: это ясно, поскольку исследователям не удалось обнаружить уверенных следов углеводородов.

Основная масса планеты должна состоять из гелия, который практически не реагирует с углеродом. Вероятно, что в нижних слоях атмосферы этого тела молекулярный углерод может конденсироваться до алмазного снега или дымки.

Понятно, что планета не сформировалась подобно Юпитеру или Земле. Нормальные планеты просто не могут иметь такого состава, поскольку зависят от состава родительской звезды, а у звезды главной последовательности не бывает такого соотношения углерода и кислорода/азота.

Сценарий черной вдовы в представлении художника. Малое тело, от полюсов которого бьют пучки излучения — это нейтронная звезда. Несмотря на малый размер, она на порядок и более массивнее находящегося рядом звездного объекта (справа), от которого она отрывает вещество, увеличивая за его счет свою массу / © NASA’s Goddard Space Flight Center

Более вероятен сценарий «черной вдовы». Так называют систему, в которой есть очень быстро вращающаяся вокруг своей оси — за тысячные доли секунды — нейтронная звезда (такие называют миллисекундными пульсарами) и маломассивная обычная звезда-компаньон. Как правило, нейтронная звезда перетягивает своей гравитацией массу с этого компаньона, при этом раскручиваясь за счет энергии падающего на нее вещества соседа. Затем остатки компаньона подвергаются мощному рентгеновскому излучению от нейтронной звезды. Таких систем известно около 50, но в реальности их довольно много, просто наблюдать их с Земли сложно.

Сценарий черной вдовы, пожирающей своего спутника, имеет ту проблему, что все известные планеты у подобных нейтронных звезд совсем не похожи на PSR J2322–2650 b. У той плотность около 1,8 тонн на кубометр, примерно как у Юпитера. А у остальных планет в системах черных вдов — от 20 до 40 тонн на кубометр, то есть в несколько раз выше, чем у Земли. Это логично, поскольку длительный нагрев сорвал с таких тел все внешние, легкие слои, оставив только суперплотное ядро.

Коротка анимация системы нейтронной звезды PSR J2322–2650 и ее планеты PSR J2322–2650 b. Строго говоря, в этой системе могут быть и другие планеты, но если они не проходят между нами и нейтронной звездой, заметить их будет почти нереально / © NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Получается, что планета PSR J2322–2650 b каким-то образом сходное ядро утратила. Затем потоки вещества от нейтронной звезды как-то смогли обогатить ее внешние слои углеродом. Одновременно тело-предшественник PSR J2322–2650 b смогло не потерять гелий, но лишилось практически всего кислорода и азота, а равно и большой доли водорода. Пока трудно себе представить процессы, которые могли бы привести к этому. Никакое моделирование еще не показало подобные сценарии.

Астрономы, открывшие атмосферу столь беспрецедентного состава, воодушевлены новыми данными и надеются, что они существенно продвинут наши представления об эволюции планет у нейтронных звезд и возможных сценариях формирования планет вообще.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
26 декабря, 14:32
МГППУ

В подростковом возрасте молодые люди переживают важный этап — поиск себя. Это процесс формирования идентичности по Эриксону: ощущение цельной личности, где человек уверен в стабильности своего образа в широком понимании и получает признание от окружающих. В отечественной психологии это перекликается с идеей Даниила Эльконина об «открытии своего Я» — подросток начинает рефлексировать, сравнивать себя с другими и выстраивать систему ценностей для зрелых отношений и выбора профессии. Сегодня социальные сети радикально меняют этот процесс, становясь полноценной «виртуальной микросистемой» — средой влияния наравне с семьей и школой.

25 декабря, 20:26
Evgenia Vavilova

Оказалось, именно внешний слой определяет форму корня растения и его механические свойства. Это открытие позволит ученым лучше адаптировать сельскохозяйственные культуры к сложным почвам.

26 декабря, 14:46
Максим Абдулаев

Экологи обнаружили, что отстрел диких индеек меняет их демографию еще до вылупления птенцов. Птицы на охотничьих угодьях начали массово производить на свет самок, сокращая число сыновей почти вдвое. Вероятно, так они реагируют на низкие шансы выживания мужских особей.

26 декабря, 12:32
КНЦ РАН

Обычно, увидев черную плесень в помещении, мы стремимся избавиться от нее как можно скорее. Микроскопический гриб Aspergillus niger обладает уникальной живучестью и умением приспосабливаться к любым неблагоприятным условиям среды, но для человека воспринимается как признак бытовой неприятности. Он портит еду, размножается в сырых углах, вызывает аллергию и ассоциируется с антисанитарией. Однако именно эти качества — устойчивость к токсичным веществам и способность расти в экстремальных условиях — оказались ключевыми для неожиданной сферы его применения. Ученые задействовали этот гриб для утилизации одного из самых проблемных промышленных загрязнителей — трибутилфосфата.

24 декабря, 11:36
ПНИПУ

В России существуют тысячи рабочих мест с вредными и опасными условиями труда. На шахтах, металлургических заводах, в авиастроении люди годами находятся в условиях сильного шума, вибрации, запыленности и контакта с химикатами, что наносит серьезный ущерб здоровью. Однако существующие методы оценки рисков оказываются неэффективными для прогнозирования заболеваний, поскольку работают с усредненными показателями группы, а обязательные медосмотры определяют уже наступившую болезнь. Такая система лечит последствия, но не предотвращает причину. Ученые Пермского Политеха, управления Роспотребнадзора и ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения разработали программу, которая прогнозирует индивидуальные профессиональные риски здоровью для каждого конкретного работника с точностью 89%.

22 декабря, 09:20
Игорь Байдов

Согласно научным данным, на Земле живут 20 квадриллионов муравьев, что составляет примерно 2,5 миллиона муравьев на каждого человека. Ученые давно спорят, почему эти насекомые стали одними из самых многочисленных существ по числу особей. Авторы нового исследования, похоже, нашли ключ к разгадке.

8 декабря, 13:09
Александр Березин

С 2010-х в «Роскосмосе» говорили: будущая РОС сможет пролетать над полюсом, что даст ей возможности для новых научных экспериментов. Но вскоре после того, как в ноябре 2025 года Россия временно лишилась возможности запускать людей в космос, эта позиция изменилась. В результате запускать космонавтов с космодромов нашей страны станет довольно сложно.

17 декабря, 14:19
Игорь Байдов

На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.

29 ноября, 12:42
Александр Березин

Позавчера, 27 ноября 2025 года, при запуске космонавтов к МКС на стартовую площадку № 31 упала кабина обслуживания стартового комплекса. Это означает, что новые пуски оттуда до починки невозможны. К сожалению, в 2010-х годах, в рамках «оптимизации» расходов, резервную площадку (с которой летал Юрий Гагарин) упразднили. Поэтому случилось беспрецедентное: в XXI веке страна с пилотируемой космической программой осталась без средств запуска людей на орбиту. Пока ремонт не закончится, проблема сохранится. Чем это может грозить?

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Окопы ПМВ
5 часов назад
-
0
+
Возможно это не планета, а остаток испарившейся звезды. Которая продолжает испаряться под воздействием нейтронной звезды. С другой стороны, планета могла возникнуть из газа звезды-прародительницы пульсара. Поэтому там всё что угодно может быть намешено.
Дмитрий Kuрueнко
2 недели назад
-
0
+
"в атмосфере PSR J2322–2650 b порядка +630 градусов Цельсия на ночной стороне и более +2000 на дневной стороне" Углерод начинает сублимировать при 3500С. Надо понимать, при заданных параметрах его совсем немного в атмосфере. И не очень понятно каким образом его может хватить на дымку не говоря уже про алмазный снег. Но с фантазией у авторов работы все в порядке.
    Александр Березин
    2 недели назад
    -
    0
    +
    Дмитрий, согласно работе, молекулярный углерод (который, кстати. вполне может существовать при 2к градусах) -- единственный безусловно установленный тяжелый атом в атмосфере этой планеты. Хотя основная ее часть. судя по плотности, гелиевая. Но, видимо, ниже внешних слоев атмосферы. Фантазия у авторов может и есть. Но при тех спектрах, что наблюдал Уэбб, действительно сложно объяснить ситуацию иначе, чем облаками молекулярного углерода.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно