JWST menemukan planet dengan suasana semua karbon mengorbit bintang 'janda hitam'
Kemajuan sains melalui data yang tidak sesuai dengan pemahaman kita saat ini. Setidaknya itu adalah teori Thomas Kuhn dalamnya yang terkenal tentang struktur revolusi ilmiah. Jadi para ilmuwan harus menyambut data baru yang menantang pemahaman mereka tentang bagaimana alam semesta bekerja. Makalah terbaru, tersedia di pra-cetak di arxiv, menggunakan data dari James Webb Space Telescope (JWST) mungkin baru saja menemukan beberapa data yang dapat melakukannya. Itu menatap sebuah exoplanet sekitar satu milidetik pulsar dan menemukan suasananya terdiri dari karbon yang hampir sepenuhnya murni.
Jenis pulsar ini, PSR J2322-2650, dikenal sebagai sistem “Black Widow”, karena memberi kekuatan ledakan energi tinggi dengan mencuri bahan dari bintang tetangga. Dalam hal ini, bintang tetangga itu kemungkinan telah terdegradasi menjadi planet pendamping “Jupiter panas” yang mengorbit bintang neutron induknya setiap 7,8 jam. Proses pembentukan “janda hitam” yang khas memiliki dua langkah – satu di mana bintang neutron (yang dalam hal ini juga merupakan pulsar) mencuri material, dan langkah kedua di mana ia meledakkan temannya dengan radiasi gamma energi tinggi, merobek sebagian besar lapisan luar bintang pendamping dan menghasilkan helane berukuran Jupiter yang dikomposisi oleh Helanet.
Exoplanet di sekitar PSR J2322-2650, yang dikenal sebagai PSR J2322-2650B, memang sesuai dengan deskripsi planet berukuran Jupiter yang tampaknya memiliki kepadatan yang sama seperti apa yang diharapkan jika itu terutama terdiri dari helium. Namun, suasananya tidak seperti rekan Black Widow lainnya yang pernah dilihat. Menurut laporan spektrografi dari JWST, atmosfernya sebagian besar terdiri dari karbon unsur, mengambil bentuk tricarbon (C3) atau dicarbon (C2).
Biasanya jenis elemen tersebut ditemukan di ekor komet, atau dalam api aktual di bumi ini. Kehadiran mereka di atmosfer planet, terutama dalam jumlah yang berlimpah, adalah hal baru dalam sains.
Hal lain yang menarik tentang atmosfer planet ini adalah perbedaan antara sisi siang dan malam. Di ujung di sisi, yang selalu menghadap pulsar karena planet ini dikunci secara tidal, suhu dapat mencapai di atas 2000 C dan ada tanda tangan kimia yang sangat jelas. Namun, di sisi malam, hampir tidak ada fitur sama sekali, menunjukkan bahwa sisi planet ini ditutupi jelaga atau sesuatu yang serupa yang tidak memiliki fitur yang berbeda.
Untuk lebih membuktikan betapa anehnya atmosfer planet ini, para peneliti menghitung rasio antara karbon dan oksigen serta karbon dan nitrogen. Rasio C/O lebih dari 100, sedangkan rasio C/N lebih dari 10.000. Sebagai perbandingan, Bumi memiliki rasio C/O 0,01 dan rasio C/N 40. Jelas, ada banyak karbon di planet ini.
Dan itu tidak cocok dengan model bagaimana para ilmuwan berpikir planet ini harus terbentuk. Sebagai bagian dari proses “Black Widow”, lapisan luar planet ini seharusnya disedot oleh bintang pendamping atau dibakar oleh radiasi bintang itu. Fakta bahwa suasana karbon yang kaya masih ada tetap menjadi misteri. Ada proses yang dapat menciptakan atmosfer seperti itu, seperti merger putih-dwarf antara siapa “bintang karbon”, tetapi bahkan itu gagal menjelaskan bagaimana rasio C/O planet ini menjadi sangat tinggi.
Aspek lain dari planet ini selaras dengan teori umum. Model sirkulasi memprediksi bahwa planet yang berputar cepat, seperti PSR J2322-2650B, akan memiliki angin barat yang kuat, yang berbeda dari angin timur khas pada jupiter panas yang terkunci secara tidal lainnya. Data JWST menunjukkan bahwa bagian terpanas dari planet ini adalah sekitar 12 derajat di barat pusat, memberikan bukti pengamatan pertama dari fenomena angin barat ini.
Dengan kata lain, PSR J2322-2650b bertentangan. Ini adalah ukuran dan bentuk yang tepat untuk sistem pulsar janda hitam khas. Sirkulasi jendelanya juga cocok dengan model terbaik kami. Tetapi suasananya adalah sesuatu yang sama sekali lain, dan para ilmuwan harus kembali ke teori untuk mencoba menemukan cara untuk membuatnya masuk akal dengan data baru. Sementara mereka sibuk melakukan itu, JWST akan terus memindai langit untuk lebih banyak anomali yang bisa mendorong revolusi ilmiah berikutnya.
