James Webb enthüllt einen zitronenförmigen Planeten mit Kohlenstoffwolken: „Das ist etwas noch nie Dagewesenes“

    Das James-Webb-Teleskop hat einen Exoplaneten entdeckt, dessen Atmosphäre überwiegend aus Kohlenstoff und Helium besteht – eine unerwartete Entdeckung, die aktuelle Theorien zur Entstehung von Planeten infrage stellt.

    Das James-Webb-Teleskop hat unzählige Entdeckungen geliefert, die für das Verständnis des Universums von großer Bedeutung sind.

    Die Entdeckung hat sogar die Wissenschaftler selbst überrascht, da der Planet PSR J2322-2650b ein Objekt mit einer Masse ist, die mit der von Jupiter vergleichbar ist, seine Atmosphäre jedoch anders aussieht als alles, was bisher bekannt ist.

    Anstelle der üblichen Verbindungen wie Wasserdampf, Methan oder Kohlendioxid hat James Webb hauptsächlich molekularen Kohlenstoff (C₂ und C₃) und Helium nachgewiesen. Diese Zusammensetzung ist nur unter extremen Bedingungen möglich, unter denen praktisch kein Sauerstoff oder Stickstoff vorhanden ist, der mit Kohlenstoff reagieren könnte.

    Ein extremes System um einen Pulsar

    Die Umgebung, in der dieser Planet existiert, ist ebenso seltsam wie seine Zusammensetzung. Diese Art von Objekt, etwa so groß wie eine Stadt, aber mit einer Masse ähnlich der Sonne, sendet intensive Impulse hochenergetischer Strahlung aus.

    Der Planet vollendet eine vollständige Umrundung in nur 7,8 Stunden, in einer Entfernung von nur einer Million Meilen von einem Pulsar, einem ultradichten und magnetisierten Neutronenstern, der sich schnell dreht und elektromagnetische Strahlung aussendet. Diese Nähe verursacht extreme Gravitationskräfte, die den Planeten verformen und ihn zu einer zitronenähnlichen Form ausdehnen.

    Dennoch bietet diese Konfiguration einen einzigartigen Vorteil: Ohne einen hellen sichtbaren Stern kann Webb die Atmosphäre des Planeten ohne Störungen analysieren und erhält so ein außergewöhnlich klares Spektrum.

    Rußwolken und mögliche Diamanten

    Die Temperaturen auf diesem Exoplaneten reichen von etwa 650 °C auf der Nachtseite bis zu mehr als 2.000 °C auf der Tagseite, und Astronomen glauben, dass sich in der Atmosphäre Kohlenstoffwolken bilden, die Ruß ähneln und in der Atmosphäre schweben.

    Einige Modelle legen sogar nahe, dass Kohlenstoff unter extremem Druck in den tieferen Schichten des Planeten kristallisieren könnte und dabei diamantähnliche Strukturen bildet.

    Ein Rätsel für die Wissenschaft

    Die größte Frage ist wie ein solcher Planet entstanden sein könnte, da er weder in klassische Modelle zur Entstehung von Gasriesen noch in sogenannte „Black Widow“-Systeme passt, in denen ein Pulsar seinem Sternbegleiter nach und nach Materie entzieht.

    Ein Schwarzes-Witwe-System ist ein Weltraumsystem, in dem ein sehr dichter, schnell rotierender Stern (ein Pulsar) langsam sein Begleiterobjekt zerstört, sei es ein kleiner Stern oder sogar ein Planet.

    In diesem Fall handelt es sich bei dem Begleiter offiziell um einen Exoplaneten und nicht um einen Stern, und seine extrem kohlenstoffreiche Zusammensetzung lässt sich nicht ohne Weiteres durch bekannte nukleare Prozesse erklären.

    Dies lässt Experten vermuten, dass wir Zeugen eines völlig neuen – oder zumindest sehr seltenen – Entstehungsmechanismus sind.

    Die Schlüsselrolle von James Webb

    Diese Entdeckung zeigt das einzigartige Potenzial des James-Webb-Teleskops zur Erforschung extremer Exoplanetenatmosphären dank seiner Infrarotempfindlichkeit sowie seiner Fähigkeit, komplexe Systeme zu analysieren und chemische Signaturen zu erkennen, die von der Erde aus nicht beobachtbar sind.

    Darüber hinaus erweitert diese Entdeckung das Spektrum bekannter Welten und zwingt Wissenschaftler dazu, neu darüber nachzudenken, was wir unter einem Planeten verstehen und wie sich solche Objekte in lebensfeindlichen Umgebungen entwickeln können. Weit davon entfernt, eine anekdotische Kuriosität zu sein, könnte PSR J2322-2650b die Spitze des Eisbergs einer noch unbekannten Klasse von Planeten sein.

    Quellenhinweis:

    Michael Zhang, Maya Beleznay, Timothy D. Brandt, Roger W. Romani, Peter Gao, Hayley Beltz, Matthew Bailes, Matthew C. Nixon, Jacob L. Bean, Thaddeus D. Komacek. , , .