Лимон вместо шара: экзопланета у мёртвой звезды поставила под сомнение законы физики

Учёные обнаружили экзопланету с атмосферой из гелия и углерода — Earth

22.12.2025 16:37

Астрономы обнаружили экзопланету, которая нарушает почти все привычные представления о том, как формируются планеты. Она по массе сопоставима с Юпитером, но имеет странную форму, экстремальную орбиту и атмосферу, не похожую ни на одну из известных. Этот объект заставляет ученых пересматривать базовые теории планетной эволюции. Об этом сообщает Earth.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Система Gliese 251

Экзопланета, не похожая на другие

Объект получил обозначение PSR J2322-2650b и уже успел стать одной из самых необычных находок последних лет. В отличие от газовых гигантов с водородной атмосферой или каменистых миров с водой и углекислым газом, эта планета окружена оболочкой, состоящей в основном из гелия и углерода.

В ее атмосфере обнаружены молекулярные формы углерода C₂ и C₃, а не привычные вода, метан или CO₂. Облака состоят из сажи, а экстремальное давление, по мнению ученых, может приводить к образованию алмазов — похожие экзотические процессы ранее обсуждались при изучении растворяющихся атмосфер экзопланет.

"Вместо нормальных молекул, которые мы ожидаем увидеть на экзопланете, мы обнаружили молекулярный углерод — C₂ и C₃", — отметил руководитель исследования, астрофизик Чикагского университета Майкл Чжан.

Планета у мертвой звезды

PSR J2322-2650b обращается вокруг нейтронной звезды — сверхплотного остатка массивной звезды после взрыва сверхновой. Масса такой звезды сопоставима с Солнцем, но ее размеры сравнимы с крупным городом.

"Планета вращается вокруг совершенно экзотической звезды — с массой Солнца, но размером с город", — подчеркнул Чжан.

Такие звезды часто являются пульсарами — они быстро вращаются и испускают узкие пучки излучения. Большая часть этого излучения приходится на гамма-диапазон, недоступный для космического телескопа "Джеймс Уэбб". Именно это позволило ученым детально изучить саму планету, не "ослепляясь" светом звезды, как это обычно происходит при наблюдении объектов вроде экзопланеты 55 Рака.

Идеальные условия для наблюдений

Поскольку пульсар практически невидим для телескопа, спектр планеты удалось получить с редкой точностью на всей ее орбите. Экзопланета постоянно освещена звездой, но при этом ее сигнал не теряется на фоне излучения.

Это сделало атмосферу PSR J2322-2650b одной из самых хорошо изученных среди всех известных экзопланет и позволило выявить ее уникальный химический состав.

Слишком близко к звезде

Планета находится всего в одном миллионе миль от своей звезды. Для сравнения, расстояние от Земли до Солнца составляет около 100 миллионов миль. В результате год на PSR J2322-2650b длится всего 7,8 часа.

Такая близость приводит к мощному гравитационному воздействию. Планета буквально растягивается приливными силами и приобретает форму, больше напоминающую лимон, чем сферу.

Система "черной вдовы"

По своим характеристикам система напоминает так называемые системы "черной вдовы", в которых пульсар постепенно разрушает своего компаньона излучением и потоками частиц. Обычно в таких парах жертвой становится небольшая звезда, но в этом случае Международный астрономический союз классифицирует объект именно как экзопланету.

"Она точно не сформировалась как обычная планета — состав совершенно иной. Но и сценарий "обдирания" звезды тоже не подходит, потому что ядерная физика не создает чистый углерод", — отметил Чжан.

Как могла появиться такая атмосфера

Одна из гипотез предполагает, что объект изначально имел совершенно иную структуру. Под воздействием экстремального тепла, давления и радиации его внутренние слои могли перераспределиться.

"Когда компаньон остывает, смесь углерода и кислорода внутри начинает кристаллизоваться. Чистый углерод всплывает и смешивается с гелием — именно это мы и наблюдаем", — объяснил Роджер Романи из Института Кавли.

Однако ученые пока не понимают, какие процессы могли удержать кислород и азот вне атмосферы. Единого объяснения пока нет.

Сравнение: обычные экзопланеты и PSR J2322-2650b

Типичные экзопланеты формируются из протопланетных дисков и имеют предсказуемый химический состав. PSR J2322-2650b выбивается из этой схемы: необычная атмосфера, экстремальная орбита и взаимодействие с пульсаром делают ее уникальной даже по космическим меркам.

Плюсы и минусы научного открытия

Такие объекты расширяют границы науки, но одновременно усложняют существующие модели.

Плюсы: новые данные о формировании планет, редкая возможность изучать атмосферу без помех от звезды, проверка теорий в экстремальных условиях.
Минусы: отсутствие универсального объяснения, невозможность вписать объект в существующие классификации.