غلاف جوي غني بأول أكسيد الكربون-13 لكوكب يفوق المشترى  حجمًا

تضطلع نِسَب وفرة النظائر بِدورٍ مهم في علم الفلك وعلوم الكواكب، لكونها تتيح معلومات تُعمِّق فهم منشأ المجموعة الشمسية وتطورها، والكيمياء بين النجوم، والتخليق النووي النجمي. وعلى عكس نِسَب الديوتيريوم إلى الهيدروجين، اكتشف الباحثون أنَّ النسب بين نظائر الكربون شبه ثابتة (عند حوالي 89) في المجموعة الشمسية، لكنَّها تختلف كل الاختلاف على نطاقاتٍ مجرِّية، إذ تبلغ النسبة بين النظيرين الكيميائيين الكربون-12، والكربون-13 حوالي 68 في الوسط المحلي الحالي بين النجوم. وفي السُّحُب الجزيئية والأقراص الكوكبية الأوَّلية، يمكن تغيير نِسَب أول أكسيد الكربون-12 إلى أول أكسيد الكربون-13 عن طريق التجزئة إلى جزء ثلجي، وآخر غازي، وتفاعلات التبادل الأيوني بين النظائر عند درجة حرارة منخفضة، والتفكيك الضوئي الذي ينتقي نظائر بعينها. 

في هذا البحث المنشور، يعرض الباحثون عمليات رصد لأول أكسيد الكربون-13 في الغلاف الجوي لكوكب TYC 8998-760-1 b الحديث الذي ينمو تراكميًّا بفعل قوى التجاذب، والذي يفوق كوكب المشترى حجمًا، وذلك بدلالة إحصائية أكبر من 6 سيجما. ويمكن من خلال تهميش بعض العوامل، مثل بِنية درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب، وتركيبه الكيميائي، وأوجه عدم اليقين التي تشوب المعايرة الطيفية، استنتاج أن نسبةَ أول أكسيد الكربون-12 إلى أول أكسيد الكربون-13 تبلغ  (بدرجة ثقة تبلغ 90%)، وهي زيادة كبيرة في نسبة نظير الكربون-13، مقارنةً بالمعيار الخاص بكوكب الأرض، والقيمة المحلية بين النجوم. ونظرًا إلى أنَّ الموقع الحالي لكوكب TYC 8998-760-1 b، الذي يبعُد عن الشمس مسافة أطول من 160 وحدة فلكية، أو تساويها، يقع بعد خط بداية تثلُّج أول أكسيد الكربون بمسافة كبيرة، يفترض الباحثون أنَّه حصل على جزء كبير من كربونه من الثلوج المُخصبة بنظير الكربون-13 عبر عملية التجزئة.