行星環繞的脈衝星，質量遠大於它，因潮汐引力將行星拉成像檸檬形狀。圖片來源／NASA

　近期美國國家航空暨太空總署的韋伯太空望遠鏡，拍到一顆超級怪異的「檸檬行星」。天文團隊分析後，第一個反應是：「哇！這是啥？」因為這顆行星的所有特徵，都在挑戰人類對「行星」的認知。

奇特1
繞著脈衝星轉

　一般行星環繞像太陽一樣的恆星轉，而這顆行星則繞著一顆「脈衝星」。當一顆質量比太陽大很多的恆星燃燒殆盡，會發生猛烈的「超新星爆炸」。

　爆炸後，恆星的核心被自身的重力擠壓成「中子星」，整顆星球被壓縮到直徑僅十幾公里，密度超高。

　中子星會高速自轉，從兩個磁極射出強烈的輻射束，像燈塔掃過宇宙。當這束光剛好掃到地球方向，望遠鏡就收到規律的脈衝信號，因此叫做「脈衝星」。

　這顆檸檬行星距離它的「脈衝星太陽」約一百六十萬公里，相當於地球與太陽距離的百分之一，每繞一圈需七點八個小時，也就是說，這顆行星的「一年」僅七點八個小時。

　因為它和脈衝星靠得太近，重力對行星施加極端的「潮汐力」，面對脈衝星的那一面被往內拉（靠近脈衝星方向），背對的那一面往外甩，整顆行星外觀就被拉成「檸檬」形狀。

新發現的行星外觀像檸檬。

奇特2
氦碳組成大氣

　檸檬行星的大氣更奇特，許多系外行星的大氣層有水蒸氣、甲烷和二氧化碳等常見的分子。這顆檸檬行星是以氣體為主的「木星型」，它的大氣完全沒有這些，而是由氦與碳組成。

　在地球，碳通常和氫、氧化合形成分子，例如甲烷、二氧化碳，或是組成晶體，例如石墨或鑽石。但在檸檬行星的大氣，碳是以「分子態」的形式存在。這樣的組成前所未見。

　研究推測，大氣層內飄著這些分子碳，進入大氣深處時，壓力和溫度極高，這些碳可能像地球深處的碳，凝結成固態的鑽石結晶，形成「鑽石雨」；或在星球的高壓流體裡「浮」到頂層，像不斷冒出的「鑽石泡泡」。

研究推測，大氣層內飄著分子碳，進入大氣深處時，受高壓和高溫，因而凝結成鑽石結晶。圖片來源／NASA

奇特3
成因是個謎團

　不過，最大的謎團是：沒人知道這顆行星怎麼形成的。一般行星由年輕恆星周圍的氣體和塵埃慢慢凝聚而成，但檸檬行星離脈衝星這麼近，是怎麼從劇烈的超新星爆炸存活呢？

　有種解釋是，本來是一對距離較遠和互繞的「雙星系統」，較重的一顆發生超新星爆炸後，脈衝星逐漸吞噬它的「伴星」，並將它拉近，殘骸就是這顆檸檬行星。

　天文學中的確有這類系統，稱為「黑寡婦」，但沒一個像檸檬行星一樣有豐富的「純碳」。所以這個系統是怎麼形成的，仍是待解謎團。

視而不見的宇宙

　這顆行星的大氣成分是從韋伯望遠鏡分析出來的，過去觀測系外行星最大的困難，是行星繞行的恆星太亮，把行星的光完全蓋過。

　但這顆脈衝星發出的是γ　射線，所以「只看得見紅外線」的韋伯望遠鏡根本看不到這顆脈衝星，才能看清楚「檸檬行星」。

　在科學領域，不見得凡事看得鉅細靡遺，有時「視而不見」反而是好事！