詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍攝宇宙漢堡，創(chuàng)造出首張行星形成盤(pán)的冰圖

2025-12-08 21:02:59 分類(lèi)：探索 閱讀(51)

嬰兒恒星周?chē)谋推渌镔|(zhì)構(gòu)成的行星誕生盤(pán)的圖像。(圖片鳴謝:uux.cn/HST、伯太JWST、空望斯特姆等人)
（神秘的遠(yuǎn)鏡宇宙地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（羅伯特·李）：天文學(xué)家使用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(JWST)描繪了一幅年輕恒星周?chē)鷿h堡形的行星形成物質(zhì)的圖片。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的拍攝冰河時(shí)期團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的有趣調(diào)查導(dǎo)致了第一個(gè)詳細(xì)的所謂原行星盤(pán)中的二維冰庫(kù)存的創(chuàng)建——大約45億年前我們太陽(yáng)系的行星就是從這種結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的。
“在行星形成盤(pán)中直接繪制冰的漢堡地圖為建模研究提供了重要的輸入，有助于更好地理解我們的創(chuàng)造出首成盤(pán)地球、太陽(yáng)系中的星形其他行星以及其他恒星的形成，”研究的詹姆張行主要作者、萊頓大學(xué)科學(xué)家Ardjan Sturm在一份聲明中說(shuō)。斯韋“有了這些觀(guān)察，伯太我們現(xiàn)在可以開(kāi)始對(duì)恒星和行星形成的空望物理和化學(xué)做出更堅(jiān)定的陳述。”
冰聽(tīng)起來(lái)可能不是遠(yuǎn)鏡宇宙一個(gè)很酷的天文發(fā)現(xiàn)(如果你原諒這個(gè)雙關(guān)語(yǔ))，但科學(xué)家們關(guān)心這個(gè)發(fā)現(xiàn)，拍攝因?yàn)樵行潜P(pán)中冰的存在對(duì)行星甚至彗星的誕生至關(guān)重要。冰允許原行星盤(pán)中的固體塵埃顆粒聚集在一起，形成大塊的物質(zhì)，這些物質(zhì)可以聚集質(zhì)量，最終成為行星。冰還可以包含碳、氫、氧和氮等重要分子，這些分子可以被密封在彗星中，并被運(yùn)送到行星表面，最終成為生命的基石。
然而，盡管它對(duì)我們的星球和星球上的生命的形成非常重要，但天文學(xué)家卻一直沒(méi)有對(duì)其他恒星的原行星盤(pán)中的冰進(jìn)行詳細(xì)的描述——直到現(xiàn)在。
這是因?yàn)榈厍蚋缓值拇髿庹诒瘟宋覀儗?duì)這些圓盤(pán)的觀(guān)察；其他太空儀器也無(wú)法詳細(xì)分辨它們，因?yàn)樗鼈儗?shí)在太微弱了。然而，對(duì)于耗資100億美元的JWST的高分辨率紅外視圖來(lái)說(shuō)，這不是問(wèn)題，這是有史以來(lái)放置在軌道上的最強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡，可以進(jìn)行詳細(xì)的觀(guān)察
JWST咬了一口宇宙漢堡
為了進(jìn)行這項(xiàng)研究，冰河時(shí)期研究小組在一顆名為HH 48 NE的年輕恒星上訓(xùn)練了JWST，這顆恒星距離我們大約600光年。訓(xùn)練發(fā)生在恒星穿過(guò)這個(gè)宇宙漢堡的“圓面包”時(shí)，這是我們從側(cè)面觀(guān)察原行星盤(pán)時(shí)產(chǎn)生的幻覺(jué)，一條黑暗的塵埃帶穿過(guò)它的生菜和西紅柿片..
當(dāng)HH 48 NE發(fā)出的星光穿過(guò)漢堡般的原行星盤(pán)時(shí)，它與盤(pán)中的分子相互作用并被吸收。因?yàn)樵睾头肿游詹l(fā)射特征頻率的光，這意味著當(dāng)星光到達(dá)JWST時(shí)，它們會(huì)在星光上留下自己的指紋。
在這顆年輕恒星發(fā)出的光中，天文學(xué)家可以看到氨、氰酸鹽、硫化羰和重二氧化碳的指紋，它們都以冰的形式存在。他們還能夠計(jì)算重二氧化碳與“正常”二氧化碳的比例，使他們能夠?qū)Φ厍蛏铣Ｒ?jiàn)的后一種分子做出解釋。

一張由冰氣體和塵埃組成的行星誕生盤(pán)的圖像，以及盤(pán)中分子的痕跡。(圖片鳴謝:uux.cn/HST、JWST、斯特姆等人)
這一特定研究方面的一個(gè)成果是發(fā)現(xiàn)原行星盤(pán)中的一氧化碳冰可能與揮發(fā)性較低的二氧化碳和水混合，這將使它在比先前估計(jì)更接近年輕恒星的地方保持凍結(jié)。這意味著高碳含量的行星可能在其恒星附近形成。
冰河時(shí)代JWST項(xiàng)目的第一批結(jié)果于2023年交付，有了這些冰庫(kù)存，該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將觀(guān)察其他原行星盤(pán)，看看是否存在相同的碳基冰混合物。這可能導(dǎo)致科學(xué)家改變他們對(duì)行星構(gòu)成的理解。
“2016年，我們創(chuàng)建了首批JWST研究項(xiàng)目之一——《冰河世紀(jì)》。研究合著者、萊頓大學(xué)科學(xué)家梅麗莎·麥克盧爾說(shuō):“我們希望研究生命的冰冷建筑塊在從它們起源于寒冷的星際云到年輕行星系統(tǒng)的彗星形成區(qū)域的旅程中是如何演變的。”“現(xiàn)在結(jié)果開(kāi)始顯現(xiàn)。
“這真是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻。”
該團(tuán)隊(duì)的研究詳細(xì)發(fā)表在12月6日的《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志上。