近期，科學家使用美國太空總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（JWST），觀測到了一顆極其罕見的系外行星。它的外型非傳統的圓形，而是受強大引力拉扯呈現「檸檬」形狀，且它的大氣成份挑戰了當代科學的理解範疇。

據NASA報道，這顆外型似檸檬的行星，正式名稱為「PSR J2322-2650b」。它的最低密度為每立方厘米1.8克，屬於木星質量天體，擁有一層以氦和碳為主的奇特大氣，其大氣層中布滿石墨塵埃，行星深處的高壓環境甚至可能存在鑽石結構。目前，相關論文已於12月15日發表在《天文物理學雜誌快報》上。

這顆行星距離地球約2,000至2,500光年的系外行星，是目前確認的6,000顆系外行星中，唯一一顆圍繞「脈衝星」運行的氣態巨大行星，其質量、半徑和溫度都與熱木星相似（類型與木星相似但高溫）。不過，它是如何形成，對天文學家仍屬於未解之謎。

目前，國際天文學聯合會將系外行星定義為，質量小於13顆木星且圍繞著恆星、褐矮星或恆星遺骸（例如脈衝星）運行的天體。

另外，「PSR J2322-2650b」屬於脈衝星的「伴星」，距離脈衝星僅160萬公里，繞行一周（公轉）僅需7.8小時，與地球到太陽的距離（約為1.6億公里）相比可謂異常接近。「脈衝星」是死亡恆星的超高密度核心（中子星），它的大小只有一座城市大，質量卻堪比太陽質量，並會規律地發出強大的伽瑪射線和粒子流。

由於該系統沒有其它恆星光線干擾，讓天文學家可以進行極精細的研究。結果發現，脈衝星不斷用高能射線轟擊「PSR J2322-2650b」行星，且巨大引力將其拉扯成獨特的「檸檬」形狀。這些作用使其夜間溫度約650°C，白天溫度則高達2030°C左右。

雖然「PSR J2322-2650b」所處的環境被歸類為「黑寡婦系統」（Black Widow pulsar），但本身卻是一個極其特殊的案例。這是一種罕見的雙星系統，快速旋轉的脈衝星就像黑寡婦蜘蛛吃掉配偶一樣，吞噬伴星流過來的物質，並用強烈的星風與輻射轟擊伴星。雖然它處於這種環境，但保留了類似木星的質量。

研究人員還發現，「PSR J2322-2650b」行星大氣上的「碳」十分特殊。韋伯望遠鏡偵測到了在高溫環境下的C₃和C₂分子。這類碳分子只有在氧氣、氮氣幾乎不存在的情況下，才會佔據主導地位。更讓天文學家困惑的是，太陽系內外大約150顆被詳細研究大氣的行星中，沒有任何一顆擁有這種化學特徵。

研究團隊表示，他們未來會繼續觀測這顆「檸檬星」的動態，很期待能了解更多關於這種奇特行星的訊息。

「這完全出乎我的意料。記得我們拿到數據後，當時大家的反應都是『這到底是甚麼？』，因為這與我們預想的截然不同。」該研究的合著者、華盛頓卡內基地球與行星實驗室的彼得·高（Peter Gao）對NASA新聞室說。

加州史丹福大學博士生瑪雅·貝萊茲奈（Maya Beleznay）參與了行星形狀及其軌道幾何結構的建模工作。她則表示，「這個系統非常獨特，因為我們能夠觀測到被宿主恆星照亮的行星，卻完全看不到宿主恆星本身（在紅外波段）。因此，我們能夠獲得非常純淨的光譜，詳細研究這個系外行星系統。」

「這顆行星圍繞著一顆極其奇特的恆星運行。它擁有前所未聞的大氣層，上面沒有常見水、甲烷和二氧化碳等分子，而是充滿了C₃和C₂」這項研究的首席研究員、芝加哥大學的邁克爾·張（Michael Zhang）接著說。

張博士補充：「這顆行星的形成過程和普通行星截然不同，且與一般的黑寡婦系統也不同。此外，它的物理核心不會產生純碳，因此很難想像這些碳是如何形成的，這超乎我們已知任何的形成機制。」

對此，該研究的合著者、史丹福大學和卡弗里粒子天體物理與宇宙學研究所的羅傑·羅曼尼（Roger Roman）提出了一種可能。他推測，「隨著伴星冷卻，內部的碳與氧混合物開始結晶。這些碳晶體（類似石墨或鑽石）漂浮到表面並與氦混合，形成了我們觀測到的景象。不過，甚麼機制阻止了氧氣和氮氣的擴散仍是個謎。」#

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