Astronomen haben mit dem James Webb Space Telescope (JWST) einen Exoplaneten entdeckt, der seinesgleichen sucht: PSR J2322-2650b. Diese Welt, die einen Pulsar der „Schwarzen Witwe“ umkreist – einen sich schnell drehenden toten Stern – widerspricht mit ihrer eigenartigen Form und Atmosphäre den bestehenden Theorien zur Planetenentstehung. Die Entdeckung wirft grundlegende Fragen darüber auf, wie Planeten unter extremen Bedingungen entstehen können.
Ein von extremen Kräften geformter Planet
PSR J2322-2650b ist ungefähr so groß wie Jupiter, aber alles andere als kugelförmig. Starke Gezeitenkräfte des nahegelegenen Pulsars haben ihn in eine Ellipsoidform gestreckt, die einer Zitrone oder einem Fußball ähnelt. Diese Verzerrung wird durch die immense Schwerkraft des Pulsars verursacht, die unerbittlich an dem Planeten zerrt.
Der Planet umkreist seinen Stern in einer Entfernung von nur 1 Million Meilen – unglaublich nah, da er alle 8 Stunden eine Umlaufbahn durchläuft. Diese Nähe führt zu extremen Temperaturunterschieden zwischen der Tagseite (3.700 °F) und der Nachtseite (1.200 °F). Die Entdeckung wurde möglich, weil Pulsare nur minimales Infrarotlicht aussenden, was es dem JWST ermöglichte, die Atmosphäre des Planeten störungsfrei zu beobachten.
Eine beispiellose atmosphärische Komposition
Der erstaunlichste Aspekt des PSR J2322-2650b ist seine Atmosphäre. Anstelle der bekannten Moleküle wie Wasser, Methan oder Kohlendioxid wird es von Helium, Kohlenstoff und wahrscheinlich Wolken aus Kohlenstoffruß dominiert. Bei so hohen Temperaturen kondensiert dieser Kohlenstoff zu Diamanten, die auf die Planetenoberfläche regnen können.
Die Atmosphäre enthält hohe Konzentrationen an molekularem Kohlenstoff (C₂ und C₃), was noch nie zuvor auf einem Exoplaneten nachgewiesen wurde. Diese Zusammensetzung legt nahe, dass sich der Planet auf eine Weise gebildet hat, die sich dem derzeitigen Verständnis widersetzt. Der extreme Mangel an Sauerstoff und Stickstoff ist ungewöhnlich und unbekannt.
Warum das wichtig ist: Herausfordernde Theorien zur Planetenentstehung
Die Existenz von PSR J2322-2650b stellt etablierte Theorien zur Planetenentstehung in Frage. Die einzigartige Zusammensetzung des Planeten lässt darauf schließen, dass er weder auf herkömmliche Weise entstanden ist, noch wahrscheinlich durch Abtragen von Material von einem Stern entstanden ist. Bestehende Modelle können nicht erklären, wie eine solch kohlenstoffreiche Umgebung auf natürliche Weise entstehen konnte.
Eine Hypothese besagt, dass im Inneren des Planeten möglicherweise kristallisierter Kohlenstoff vorhanden sein könnte, der ihn von Sauerstoff und Stickstoff trennt. Der Mechanismus, der diese leichteren Elemente fernhält, bleibt jedoch ein Rätsel. Wie ein Forscher es ausdrückte: „Es scheint jeden bekannten Entstehungsmechanismus auszuschließen.“
Diese Entdeckung unterstreicht die enorme Vielfalt der Planetensysteme außerhalb unseres eigenen und verdeutlicht die Grenzen aktueller Modelle. PSR J2322-2650b stellt Astrophysiker vor ein neues Rätsel und erweitert die Grenzen unseres Wissens darüber, wie Planeten im Universum existieren können.
„Das ist eine neue Art von Planetenatmosphäre, die noch niemand zuvor gesehen hat.“ – Michael Zhang, Universität Chicago.
Die ungewöhnlichen Bedingungen rund um diesen Exoplaneten werden weiterhin untersucht, während Forscher versuchen, die Extreme der Planetensysteme besser zu verstehen.
