ווב מצא כוכב לכת עם אטמוספרת פחמן המקיף פולסר, ומאתגר את המודלים הנוכחיים של היווצרות כוכבי לכת
לעיתים קרובות המדע מתקדם בגלל נתונים שלא מתאימים להבנה הנוכחית שלנו. לפי הרעיון הזה, שהציע לראשונה תומס קון בספרו "המבנה של מהפכות מדעיות", שינויי פרדיגמות מתרחשים כשהמודלים הנוכחיים לא יכולים להסביר ראיות.
לפי ההיגיון הזה, מדענים נוטים לאמץ ממצאים בלתי צפויים, במיוחד כאלה שמאלצים לחשוב מחדש איך העולם פועל. קדם פרסום חדש של מאמר באתר arXiv, המבוסס על תצפיות מטלסקופ החלל ווב, הוא אולי רגע כזה. החוקרים בדקו כוכב לכת חוץ-שמשי המקיף פולסר אלפיות שנייה וגילו שהאטמוספרה שלו מורכבת כמעט לחלוטין מפחמן טהור.
מערכת פולסר מסוג "אלמנה שחורה"
הפולסר, PSR J2322-2650, שייך לסוג נדיר בשם מערכות "אלמנה שחורה". מערכות אלה יוצרות אנרגיה עצימה על ידי שאיבת חומר מכוכב נלווה סמוך. עם הזמן, הכבידה והקרינה החזקות של הפולסר מסלקות את השכבות החיצוניות של הנלווה ומשאירות שריד צפוף בגודל צדק.
במקרה הזה, הנלווה כנראה הצטמצם ל"צדק חם" שמשלים הקפה סביב כוכב הנייטרונים כל 7.8 שעות. בדרך כלל התהליך הדו שלבי הזה מתחיל כשכוכב הנייטרונים (המתפקד גם כפולסר) סופח חומר ומסתיים כשהוא מפציץ את הנלווה שלו בקרינת גמא עתירת אנרגיה, מאייד את רוב המסה שלו ויוצר כוכב לכת עשיר בהליום.
התגלתה אטמוספרה עשירה בפחמן
נראה שכוכב הלכת הנלווה, PSR J2322-2650b, מתאים בגודל ובצפיפות לשרידים אחרים בגודל צדק שנוצרו במערכות אלמנה שחורה, וזה מצביע על הרכב מבוסס הליום. אבל הנתונים הספקטרליים של ווב מגלים משהו בלתי צפוי לחלוטין: אטמוספרת כוכב הלכת מכילה בעיקר פחמן. הפחמן הזה קיים בצורות מולקולריות כגון תלת-פחמן (C3) ודו-פחמן C2, ולכן הוא שונה מכל נלווה אלמנה שחורה ידוע אחר שנצפה עד היום.
בדרך כלל, יסודות מסוגים אלה נמצאים בזנבות של שביטים, או בלהבות אמיתיות כאן בכדור הארץ. קיומם באטמוספרה של כוכב לכת, במיוחד בכמויות כל כך גדולות, חדש למדע.
דבר מעניין אחר לגבי אטמוספרת כוכב הלכת הוא השוני בין צדדי היום והלילה. בצד היום, שפונה כל הזמן לפולסר כי כוכב הלכת בנעילת גאות, הטמפרטורות יכולות לעלות על 2000 ℃ ויש חתימות כימיות מאוד ברורות. אבל בצד הלילה לא היו כמעט תצורות בכלל, וזה מצביע על כך שהצד הזה מכוסה בפיח או משהו דומה שאין לו תצורות ברורות.
כדי לספק עוד הוכחות למוזרוּת של אטמוספרת כוכב הלכת הזה, החוקרים חישבו את היחס בין פחמן לחמצן וגם בין פחמן לחנקן. יחס הפחמן לחמצן היה מעל 100, ואילו יחס הפחמן לחנקן היה מעל 10,000. לשם השוואה, בכדור הארץ יחס הפחמן לחמצן .010 ויחס הפחמן לחנקן 40. ללא ספק, יש הרבה פחמן בכוכב הלכת הזה.
תעלומה מבחינת התאוריה של היווצרות כוכבי לכת
וזה לא מתאים למודלים של האופן שבו לדעת המדענים כוכב הלכת היה אמור להיווצר. כחלק מתהליך "האלמנה השחורה", השכבות החיצוניות של כוכב הלכת היו צריכות להישאב על ידי הכוכב הנלווה או להישרף על ידי הקרינה של הכוכב הזה. העובדה שאטמוספרה עשירה כל כך בפחמן עדיין קיימת היא תעלומה. יש תהליכים שיכולים ליצור אטמוספרה כזאת, כגון מיזוג ננס לבן בין שני "כוכבי פחמן", אבל גם זה לא מצליח להסביר איך יחס הפחמן לחמצן נעשה כל כך גבוה.
עם זאת, היבטים אחרים של כוכב הלכת מתאימים לתאוריה הכללית. מודלי סחרור חוזים שבכוכבי לכת המסתובבים מהר, כמו PSR J2322-2650b, יהיו רוחות מערביות חזקות, וזה שונה מהרוחות המזרחיות שיש בדרך כלל בצדק חם עם נעילת גאות. הנתונים מווב מראים שהחלק הכי חם של כוכב הלכת נמצא בערך 12 מעלות ממערב למרכז, וזאת ההוכחה התצפיתית הראשונה אי פעם של תופעת הרוח המערבית הזאת.
