詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄宇宙汉堡，创造出首张行星形成盘的冰图

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婴儿恒星周围的冰和其他物质构成的行星诞生盘的图像。(图片鸣谢:HST、JWST、斯特姆等人)

（）据美国太空网（罗伯特·李）：天文学家使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)描绘了一幅年轻恒星周围汉堡形的行星形成物质的图片。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的冰河时期团队进行的有趣调查导致了第一个详细的所谓原行星盘中的二维冰库存的创建——大约45亿年前我们太阳系的行星就是从这种结构中出现的。

“在行星形成盘中直接绘制冰的地图为建模研究提供了重要的输入，有助于更好地理解我们的地球、太阳系中的其他行星以及其他恒星的形成，”研究的主要作者、莱顿大学科学家Ardjan Sturm在一份声明中说。“有了这些观察，我们现在可以开始对恒星和行星形成的物理和化学做出更坚定的陈述。”

冰听起来可能不是一个很酷的天文发现(如果你原谅这个双关语)，但科学家们关心这个发现，因为原行星盘中冰的存在对行星甚至彗星的诞生至关重要。冰允许原行星盘中的固体尘埃颗粒聚集在一起，形成大块的物质，这些物质可以聚集质量，最终成为行星。冰还可以包含碳、氢、氧和氮等重要分子，这些分子可以被密封在彗星中，并被运送到行星表面，最终成为生命的基石。

然而，尽管它对我们的星球和星球上的生命的形成非常重要，但天文学家却一直没有对其他恒星的原行星盘中的冰进行详细的描述——直到现在。

这是因为地球富含水分的大气遮蔽了我们对这些圆盘的观察；其他太空仪器也无法详细分辨它们，因为它们实在太微弱了。然而，对于耗资100亿美元的JWST的高分辨率红外视图来说，这不是问题，这是有史以来放置在轨道上的最强大的望远镜，可以进行详细的观察

JWST咬了一口宇宙汉堡

为了进行这项研究，冰河时期研究小组在一颗名为HH 48 NE的年轻恒星上训练了JWST，这颗恒星距离我们大约600光年。训练发生在恒星穿过这个宇宙汉堡的“圆面包”时，这是我们从侧面观察原行星盘时产生的幻觉，一条黑暗的尘埃带穿过它的生菜和西红柿片..

当HH 48 NE发出的星光穿过汉堡般的原行星盘时，它与盘中的分子相互作用并被吸收。因为元素和分子吸收并发射特征频率的光，这意味着当星光到达JWST时，它们会在星光上留下自己的指纹。

在这颗年轻恒星发出的光中，天文学家可以看到氨、氰酸盐、硫化羰和重二氧化碳的指纹，它们都以冰的形式存在。他们还能够计算重二氧化碳与“正常”二氧化碳的比例，使他们能够对地球上常见的后一种分子做出解释。



一张由冰气体和尘埃组成的行星诞生盘的图像，以及盘中分子的痕迹。(图片鸣谢:HST、JWST、斯特姆等人)

这一特定研究方面的一个成果是发现原行星盘中的一氧化碳冰可能与挥发性较低的二氧化碳和水混合，这将使它在比先前估计更接近年轻恒星的地方保持冻结。这意味着高碳含量的行星可能在其恒星附近形成。

冰河时代JWST项目的第一批结果于2023年交付，有了这些冰库存，该团队现在将观察其他原行星盘，看看是否存在相同的碳基冰混合物。这可能导致科学家改变他们对行星构成的理解。

“2016年，我们创建了首批JWST研究项目之一——《冰河世纪》。研究合著者、莱顿大学科学家梅丽莎·麦克卢尔说:“我们希望研究生命的冰冷建筑块在从它们起源于寒冷的星际云到年轻行星系统的彗星形成区域的旅程中是如何演变的。”“现在结果开始显现。

“这真是一个激动人心的时刻。”

该团队的研究详细发表在12月6日的《天文学和天体物理学》杂志上。