韦伯望远镜首次探测到关键的碳分子 是所有已知生命的基础

韦伯望远镜首次探测到关键的碳分子是所有已知生命的基础碳化合物构成了所有已知生命的基础,因此对于致力于了解生命在地球上如何发展以及生命如何在宇宙其他地方发展的科学家来说特别有趣。韦伯以新的方式开启了星际有机(含碳)化学的研究,这是许多天文学家强烈着迷的领域。这张由韦伯的NIRCam(近红外相机)拍摄的图像显示了猎户座星云的一部分,即猎户座吧。在这个区域,来自左上角的梯形星团的高能紫外线与密集的分子云相互作用。恒星辐射的能量正在慢慢侵蚀猎户座条,这对新生恒星周围形成的原行星盘中的分子和化学成分产生了深远的影响。在这张图像中,有一个名为d203-506的年轻恒星系统,它有一个原行星盘。天文学家首次利用韦伯在该圆盘中检测到一种称为甲基阳离子的碳分子。该分子很重要,因为它有助于形成更复杂的碳基分子。图片来源:ESA/Webb、NASA、CSA、M.Zamani(ESA/Webb)、PDRs4ALLERS团队从理论上讲,CH3+特别重要,因为它很容易与多种其他分子发生反应。因此,它就像一个“火车站”,分子可以在其中停留一段时间,然后再朝许多不同的方向之一与其他分子发生反应。由于这一特性,科学家怀疑CH3+构成了星际有机化学的基石。韦伯的独特功能使其成为寻找这一关键分子的理想天文台。韦伯精湛的空间和光谱分辨率及其灵敏度,都为团队的成功做出了贡献。特别是,韦伯对CH3+的一系列关键发射线的检测巩固了这一发现。科学团队成员、法国巴黎萨克雷大学的玛丽-艾琳·马丁-德鲁梅尔(Marie-AlineMartin-Drumel)表示:“这一检测不仅验证了韦伯令人难以置信的灵敏度,而且还证实了CH3+在星际化学中的核心重要性。”这张来自韦伯MIRI(中红外仪器)的图像显示了猎户座星云的一小部分区域。该视图的中心是一个年轻的恒星系统,其原行星盘名为d203-506。一个国际天文学家团队首次在d203-506中检测到一种称为甲基阳离子的新碳分子。图片来源:ESA/Webb、NASA、CSA、M.Zamani(ESA/Webb)、PDRs4ALLERS团队虽然d203-506中的恒星是一颗小型红矮星,但该系统受到来自附近炽热、年轻、大质量恒星的强烈紫外线(UV)的轰击。科学家认为,大多数行星形成盘都会经历一段如此强烈的紫外线辐射时期,因为恒星往往成群结队地形成,其中通常包括大量产生紫外线的恒星。通常情况下,紫外线辐射会破坏复杂的有机分子,在这种情况下,CH3+的发现似乎令人惊讶。然而,研究小组预测,紫外线辐射实际上可能为CH3+的形成提供必要的能量来源。一旦形成,它就会促进额外的化学反应以构建更复杂的碳分子。总体而言,该团队指出,他们在d203-506中看到的分子与典型的原行星盘有很大不同。特别是,他们无法检测到任何水的迹象。“这清楚地表明紫外线辐射可以完全改变原行星盘的化学成分。它实际上可能在生命起源的早期化学阶段发挥着关键作用,”该研究的主要作者、位于图卢兹的法国国家科学研究中心的奥利维尔·贝尔内(OlivierBerné)阐述道。这些研究结果来自PDRs4ALL早期发布科学计划,已发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367673.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367673.htm

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韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘

韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘该研究报告首次直接观测到了远紫外线(FUV)驱动的原行星盘光蒸发的证据。这些发现利用了詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)的观测数据,为气态巨行星(包括太阳系内的气态巨行星)形成的制约因素提供了新的见解。洞察气态巨行星的形成年轻的低质量恒星周围通常环绕着寿命相对较短的尘埃和气体原行星盘,它们为行星的形成提供了原材料。因此,气态巨行星的形成受到了从原行星盘中去除质量的过程的限制,例如光蒸发。当原行星盘的上层被X射线或紫外线质子加热时,气体温度升高,导致气体从系统中逸出,这就是光蒸发。由于大多数低质量恒星都是在同时包含大质量恒星的星团中形成的,因此原行星盘预计会暴露在外部辐射中,并经历紫外线驱动的光汽化。詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器看到的猎户座星云内部区域。资料来源:NASA、ESA、CSA,数据缩减和分析:PDRs4AllERS小组;图形处理S.Fuenmayor来自JWST和ALMA的观测证据理论模型预测远紫外辐射会产生光解离区(PDRs)--在这些区域中,附近大质量恒星投射的紫外线光子会对原行星盘表面的气体化学反应产生强烈影响。然而,对这些过程的直接观测一直难以实现。OlivierBerné及其同事利用JWST和阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)分别进行的近红外和亚毫米波测量,报告了对猎户座星云内部一个被FUV辐照的原行星盘d203-506的观测结果。通过对PDR内部探测到的发射线的运动学和激发进行建模,研究人员发现由于FUV驱动的加热和电离,d203-506的质量正在高速流失。研究结果表明,d203-506的质量损失速度表明,气体可能会在一百万年内从圆盘中移除,从而抑制气态巨行星在该系统内形成的能力。Berné等人写道:"对太阳系的动力学和成分研究表明,太阳系是在一个包含一颗或多颗大质量恒星的恒星簇中形成的,因此它可能受到了FUV辐射的影响。"编译自/scitechdaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423254.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1423254.htm

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韦伯太空望远镜揭示岩石行星可在极端环境中形成

韦伯太空望远镜揭示岩石行星可在极端环境中形成天文学家发现了一系列分子,它们都是岩石行星的组成成分。太空是一个严酷的环境,但有些区域比其他区域更加严酷。一个被称为龙虾星云的恒星形成区孕育着银河系中一些质量最大的恒星。大质量恒星的温度更高,因此会发出更多的紫外线(UV)。这些紫外线照射着附近恒星周围的行星形成盘。天文学家预计紫外线会分解许多化学分子。然而,詹姆斯-韦伯太空望远镜在这样一个星盘中检测到了多种分子,包括水、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔。这些分子是岩石行星的构成成分之一。这是艺术家绘制的年轻恒星被原行星盘包围的图像,行星正在原行星盘中形成。图片来源:ESO一个国际天文学家小组利用美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜,首次观测到在银河系最极端环境中的一个圆盘的高度辐照内部、岩石行星形成区域中的水和其他分子。这些结果表明,岩质行星形成的条件可能发生在比以前想象的更广泛的环境中。这是詹姆斯-韦伯太空望远镜"极端紫外环境"(XUE)计划的首批研究成果,该计划主要研究大质量恒星形成区中行星形成盘(由气体、尘埃和大块岩石组成的巨大旋转云团,行星在此形成和演化)的特征。这些区域很可能代表了大多数行星系统的形成环境。了解环境对行星形成的影响对于科学家深入了解不同类型系外行星的多样性非常重要。XUE计划的目标是龙虾星云(又称NGC6357)三个区域中的共15个盘状星团,这是一个大型发射星云,距离地球大约5500光年,位于天蝎座。龙虾星云是最年轻、最近的大质量恒星形成群之一,也是银河系中一些质量最大恒星的所在地。大质量恒星的温度更高,因此会发出更多的紫外线(UV)辐射。这会分散气体,使圆盘的预期寿命短至一百万年。有了韦伯望远镜,天文学家现在可以研究紫外线辐射对太阳等恒星周围原行星盘内部行星形成区域的影响。德国马克斯-普朗克天文学研究所的玛丽亚-克劳迪娅-拉米雷斯-坦努斯(MaríaClaudiaRamírez-Tannus)说:"韦伯望远镜是唯一具有空间分辨率和灵敏度来研究大质量恒星形成区行星形成盘的望远镜。"天文学家们的目标是利用韦伯中红外仪器(MIRI)上的中分辨率分光计来描述龙虾星云中的岩石行星形成盘区的物理特性和化学成分。第一项成果的重点是位于Pismis24星团中被称为XUE1的原行星盘。研究小组成员、瑞典斯德哥尔摩大学的ArjanBik补充说:"只有中红外成像仪的波长范围和光谱分辨率才能让我们探测到岩质行星形成的温热气体和尘埃的分子清单和物理条件。"由于"XUE1"位于NGC6357中几颗大质量恒星附近,科学家们预计它在整个生命周期中一直暴露在大量紫外线辐射下。然而,在这种极端环境下,研究小组仍然检测到了一系列分子,而这些分子正是构成陆地行星的基石。研究小组成员、荷兰拉德布德大学的伦斯-沃特斯(RensWaters)说:"我们发现,薛厄一号周围的内盘与附近恒星形成区的内盘非常相似。我们探测到了水和其他分子,如一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔。不过,发现的辐射比一些模型预测的要弱。这可能意味着外盘半径较小。"拉德布德大学的LarsCuijpers补充说:"我们感到惊讶和兴奋,因为这是在这种极端条件下首次探测到这些分子。研究小组还在星盘表面发现了部分结晶的硅酸盐小尘埃。这被认为是岩石行星的组成部分。"这些结果对于岩质行星的形成来说是个好消息,因为科学小组发现,内盘的条件与位于恒星形成区附近、只有低质量恒星形成的、经过充分研究的盘中的条件相似。这表明岩质行星可以在比以前认为的更广泛的环境中形成。研究小组指出,"XUE"计划的其余观测对于确定这些条件的共性至关重要。拉米雷斯-坦努斯说:"XUE1向我们表明,形成岩质行星的条件是存在的,所以下一步就是检查这种情况有多普遍。我们将观测同一区域的其他星盘,以确定观测到这些条件的频率"。这些结果已发表在《天体物理学报》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1401283.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1401283.htm

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韦伯望远镜在极端恒星环境中发现生命的前身:水和简单的有机分子

韦伯望远镜在极端恒星环境中发现生命的前身:水和简单的有机分子这些观测结果在同类观测中尚属首次--在JWST之前,这种详细的观测是不可能实现的。这对于类地行星和宇宙中的生命来说都是一个好消息:可以形成这类行星的环境种类繁多。这些结果现已发表在《天体物理学杂志通讯》(AstrophysicalJournalLetters)上。一颗年轻的太阳型恒星周围的气体和尘埃盘中发现了水和含碳分子,这颗恒星位于银河系中最极端的环境之一。这种圆盘是行星围绕新生恒星形成的地方。由马克斯-普朗克天文学研究所(MPIA)的玛丽亚-C-拉米雷斯-坦努斯(MaríaC.Ramírez-Tannus)领导的天文学家小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜窥探了这个圆盘的内部区域。这个被天文学家称为"XUE-1"的圆盘暴露在附近高温大质量恒星的强烈紫外线辐射下。然而,即使在这样恶劣的环境中,观测结果还是检测到了水和简单的有机分子。拉米雷斯-坦努斯说:"这一结果出乎意料,令人振奋!它表明,即使在银河系最恶劣的环境中,也存在着形成类地行星的有利条件和生命的要素。大质量恒星形成区的艺术家印象图,前景为行星形成盘XUE-1。该区域被大质量恒星发出的紫外线所笼罩,左上角可见其中一颗恒星。圆盘附近的结构代表了研究人员在新观测中发现的分子和尘埃。图片来源:©MariaCristinaFortuna(www.mariacristinafortuna.com)大规模恒星形成区的空前细节新的观测结果在同类研究中尚属首次。以前对行星形成盘的详细观测仅限于附近没有大质量恒星的恒星形成区。大质量恒星形成区则完全不同:在那里,无数恒星在大致相同的时间形成,包括一些罕见但威力巨大的超大质量恒星。在宇宙恒星形成的"黄金时代",即大约100亿年前,大部分恒星都是在这种大质量星团中形成的。总体而言,宇宙中一半以上的恒星--包括我们的太阳--都诞生于大质量恒星形成区,同时还有它们的行星。然而,人们对这种恶劣环境对星盘内部区域的影响却一无所知,而陆地行星有望在这些区域形成。大质量恒星非常明亮,会发出大量高能紫外线辐射。它们的存在会对其附近造成相当大的干扰。这种干扰是否会经常干扰类似太阳的恒星周围像地球这样的行星的形成,这还是一个未决问题--这将使类似地球的行星在这种大质量恒星簇中处于边缘地位,并非不可能形成,但非常罕见。有一些似是而非的论点认为情况可能如此。例如,来自大质量恒星的紫外线辐射分散了外盘部分的气体,从而抑制了尘埃粒子的生长和向内漂移,而尘埃粒子正是类地行星(以及木星或土星等巨型行星的核心)的组成部分。这很可能不利于类地行星的形成。迄今为止,观测结果都无助于回答这个问题。在当今宇宙中,大质量恒星形成区非常罕见,即使是最近的恒星形成区也离得很远。直到最近,还没有办法观测到类似太阳恒星周围的小型星盘的任何细节。为数不多的行星形成盘距离很近,可以进行详细观测,但它们都位于安静的环境中,没有来自大质量恒星的强烈紫外线辐射,因此对回答这个问题毫无用处。XUE合作项目("极端紫外线环境"的缩写)的徽标显示的是Muisca文化中的太阳神Xué。穆伊斯卡人是生活在拉米雷斯-坦努斯的家乡哥伦比亚中部的原住民。徽标取材于波哥大附近发现的岩石艺术。图片来源:©XUE合作利用JWST探测内盘这种情况随着JWST的出现而改变。当这台望远镜可以用于科学观测时,拉米雷斯-坦努斯和XUE(极紫外环境)合作小组成功申请观测NGC6357。这里距离地球5500光年,是距离最近的大质量恒星形成区之一。它也是最有希望回答内盘问题的观测目标:NGC6357包含十多颗高亮度大质量恒星,确保该区域可见的一些行星形成盘在其存在的大部分时间里都暴露在强烈的紫外线辐射下。多样性是一个重要因素:该区域包含各种类型的盘,其中一些受到的辐射较多,另一些则较少。来自斯德哥尔摩大学的阿尔扬-比克(ArjanBik)说:"如果强烈辐射阻碍了原行星盘内部区域行星形成的条件,那么NGC6357就是我们应该看到这种影响的地方。"天文学家们进行的观测记录了光谱:对光线进行彩虹般的分解,从而估算出观测区域中存在的特定分子。令他们惊讶的是,拉米雷斯-坦努斯和她的同事们发现,就关键分子的存在(和性质)而言,NGC6357中至少有一个内盘(即XUE-1)与低质量恒星形成区中的同类物质并无本质区别。韦伯天文台是未来十年中最重要的天文台,为全世界成千上万的天文学家服务。它研究我们宇宙历史的每一个阶段。资料来源:美国国家航空航天局严酷环境中的硅酸盐、水和其他分子拉米雷斯-坦努斯说:"我们在XUE-1的最内层区域发现了大量的水、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔。这为了解所产生的陆地行星最初大气层的可能组成提供了宝贵的线索"。研究人员还发现了硅酸盐尘埃,其数量与低质量恒星形成区域中的硅酸盐尘埃数量相似。这是在这种极端条件下首次检测到此类分子。对于类地行星和宇宙生命来说,这些观测结果是个好消息:显然,位于一些最恶劣恒星形成环境中的类太阳恒星周围的原行星盘内部区域,与低质量恒星一样能够形成类似地球的岩石行星。它们甚至提供了丰富的水,这是我们所知的生命的必要成分。至于这是否意味着在这种环境中诞生了大量的类地行星,研究人员并不能通过观察单个圆盘来判断。XUE合作小组正在进一步开展观测:JWST将对NGC6357不同部分的另外14个圆盘进行勘测,这将大大有助于解决这一重要问题。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421988.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421988.htm

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韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI 147周围的神秘碳宝库

韦伯望远镜发现年轻恒星ISO-ChaI147周围的神秘碳宝库这是一颗年轻恒星被气体和尘埃盘包围的艺术印象图。一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜研究了一颗被称为ISO-ChaI147的年轻、质量极低的恒星周围的星盘。研究结果揭示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分。资料来源:NASA/JPL-Caltech一个国际天文学家小组利用美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)研究了一颗年轻的低质量恒星周围的气体和尘埃盘。研究结果揭示了迄今为止在这样一个盘中观测到的最大量的含碳分子。这些发现对这颗恒星周围可能形成的任何行星的潜在成分都有影响。对行星形成的影响岩质行星比气态巨行星更有可能在低质量恒星周围形成,因此它们是银河系中最常见恒星周围最常见的行星。人们对这类行星的化学性质知之甚少,它们可能与地球相似,也可能与地球大相径庭。天文学家希望通过研究形成这类行星的星盘,更好地了解行星的形成过程和由此产生的行星的成分。低质量恒星周围的行星形成盘很难研究,因为它们比高质恒星周围的盘更小更暗。一项名为"MIRI(中红外仪器)中红外盘巡天"(MINDS)的计划旨在利用韦伯望远镜的独特功能,在盘的化学物质清单和系外行星的特性之间架起一座桥梁。第一作者、荷兰格罗宁根大学的AdityaArabhavi解释说:"与以前的红外空间望远镜相比,韦伯望远镜具有更好的灵敏度和光谱分辨率。这些观测在地球上是不可能实现的,因为来自圆盘的辐射被我们的大气层阻挡了。"美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外成像仪(MIRI)所揭示的ISO-ChaI147恒星的光谱显示了迄今为止在原行星盘中所看到的最丰富的碳氢化合物化学成分,其中包括13种含碳分子。其中包括首次在太阳系外探测到的乙烷(C2H6)。研究小组还首次在原行星盘中成功探测到乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基CH3。资料来源:NASA、ESA、CSA、R.Crawford(STScI)系外行星化学的突破性发现在一项新的研究中,该研究小组探索了一颗被称为ISO-ChaI147的超低质量恒星周围的区域,这是一颗具有100万到200万年历史的恒星,其重量仅为太阳的0.11倍。韦伯的近红外成像仪揭示的光谱显示了迄今为止在原行星盘中看到的最丰富的碳氢化合物化学成分--共有13种不同的含碳分子。研究小组的发现包括首次在太阳系外探测到乙烷(C2H6),以及乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基CH3。Arabhavi补充说:"这些分子已经在太阳系中被探测到,比如在67P/Churyumov-Gerasimenko和C/2014Q2(Lovejoy)等彗星中。韦伯望远镜让我们了解到,这些碳氢化合物分子不仅种类繁多,而且数量巨大。我们现在可以看到这些分子在行星摇篮中的舞动,这真是令人惊叹。这与我们通常想象的行星形成环境截然不同。"研究小组指出,这些结果对内盘的化学性质以及可能在那里形成的行星具有重大影响。由于韦伯望远镜揭示的内盘气体富含碳元素,因此行星可能形成的固体物质中的碳元素所剩无几。因此,可能在那里形成的行星最终可能是贫碳的。(地球本身就被认为是贫碳的)。同样来自格罗宁根大学的团队成员英格-坎普(IngaKamp)补充说:"这与我们在太阳型恒星周围的星盘中看到的成分大相径庭,在太阳型恒星周围的星盘中,水和二氧化碳等含氧分子占主导地位。"这个天体证明,这是一类独特的天体。"团队成员、法国国家科学研究中心的AgnésPerrin补充说:"我们能在600多光年外的天体中探测到我们在地球上熟知的分子(如苯)的数量并对其进行量化,这真是不可思议。"未来研究方向下一步,科学团队打算将他们的研究扩展到更大样本的极低质量恒星周围的此类星盘,以加深他们对此类富碳陆地行星形成区域的常见性或奇特性的理解。研究小组成员、MINDS计划首席研究员、德国马克斯-普朗克天文研究所的托马斯-亨宁解释说:"扩大研究范围还能让我们更好地了解这些分子是如何形成的。韦伯数据中的一些特征也仍未确定,因此需要更多的光谱分析来全面解释我们的观测结果"。这项工作还凸显了科学家跨学科合作的重要必要性。研究小组指出,这些结果和附带数据有助于其他领域(包括理论物理、化学和天体化学)解释光谱,并研究这一波长范围内的新特征。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434078.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1434078.htm

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NASA韦伯太空望远镜探测到岩石行星形成区的水蒸气

NASA韦伯太空望远镜探测到岩石行星形成区的水蒸气美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯-韦伯太空望远镜的中红外仪器(MIRI)收集到的新数据探测到了该系统内盘的水蒸气,距离恒星不到1亿英里(1.6亿公里)--这正是岩质陆地行星可能形成的区域。(值得注意的是,这是首次在一个已被证实拥有两颗或更多原行星的圆盘的陆地区域检测到水。"我们曾在其他星盘中看到过水,但没有在如此近距离和目前正在形成行星的系统中看到过水。在韦伯望远镜之前,我们无法进行这种测量,"第一作者、德国海德堡马克斯-普朗克天文学研究所(MPIA)的朱莉娅-佩罗蒂(GiuliaPerotti)说。"这一发现极其令人兴奋,因为它探测到了与地球类似的岩质行星通常形成的区域,"该论文的共同作者、马克斯-普朗克天文学研究所所长托马斯-亨宁补充说。亨宁是韦伯中红外探测器(MIRI)的联合首席研究员,该探测器进行了探测,他也是采集数据的MINDS(MIRI中红外盘巡天)计划的首席研究员。利用韦伯中红外光谱仪(MIRI)获得的PDS70的原行星盘光谱显示了许多水蒸气发射线。科学家们确定,水位于该系统的内盘,距离恒星不到1亿英里--该区域可能正在形成岩质的类地行星。资料来源:NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted(STScI)PDS70是一颗K型恒星,比太阳温度低,估计年龄为540万年。就具有行星形成盘的恒星而言,这颗恒星的年龄相对较大,因此水蒸气的发现令人吃惊。随着时间的推移,行星形成盘中的气体和尘埃含量会逐渐减少。要么是中心恒星的辐射和风将这些物质吹走,要么是尘埃长成更大的物体,最终形成行星。由于之前的研究未能在类似老化的星盘中心区域探测到水,天文学家怀疑水可能无法在严酷的恒星辐射中存活,从而导致形成岩石行星的环境变得干燥。天文学家尚未在PDS70的内盘中探测到任何正在形成的行星。不过,他们确实看到了以硅酸盐形式存在的建造岩石世界的原材料。水蒸气的探测意味着,如果岩质行星正在那里形成,那么它们从一开始就有水可用。"我们发现了相对较多的小尘粒。结合我们对水蒸气的探测,内盘是一个非常令人兴奋的地方,"合著者、荷兰拉德布德大学的伦斯-沃特斯(RensWaters)说。这些水的起源于哪里?这一发现提出了水从何而来的问题。MINDS小组考虑了两种不同的情况来解释他们的发现。一种可能是,水分子是在氢原子和氧原子结合时在我们探测到的地方形成的。第二种可能是,包裹着冰的尘埃粒子正从低温的外盘被传送到高温的内盘,在那里水冰升华并变成水蒸气。这种运输系统将是令人惊讶的,因为尘埃必须穿过两颗巨行星所形成的巨大空隙。这一发现提出的另一个问题是,在恒星的紫外线照射下,任何水分子都会被击碎,那么水是如何在如此靠近恒星的地方存活下来的呢?最有可能的是,周围的物质如尘埃和其他水分子起到了保护作用。因此,在PDS70内盘探测到的水可以在被破坏后存活下来。最终,研究小组将使用韦伯望远镜的另外两台仪器--NIRCam(近红外照相机)和NIRSpec(近红外摄谱仪)来研究PDS70系统,以求获得更深入的了解。这些观测是第1282号保证时间观测计划的一部分。这一发现已发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372995.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1372995.htm

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“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则

“宇宙霓虹灯”之谜:韦伯望远镜改写了行星形成游戏规则詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测结果与15年前斯皮策太空望远镜的观测结果形成鲜明对比,表明类太阳恒星周围的环境正在发生变化。2008年,NASA的斯皮策太空望远镜发现了一个与众不同的原行星盘。这颗年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃气体盘正在遭受极端紫外线辐射的侵袭--这种情况以前只在计算机模型中出现过,从未在真实宇宙中出现过。与被X射线蒸发的圆盘相比,该系统中的行星有更多的时间形成,而这是正常现象。然而,当詹姆斯-韦伯太空望远镜对SZCha进行跟踪观测时,却没有发现任何异常情况--没有发现大量紫外线辐射。在短短的宇宙时间内,SZCha星盘的状况发生了变化,这让天文学家们不得不从不相称的数据中解开其中的含义及其对其他太阳系形成的影响。在这幅艺术家的构想图中,年轻的恒星SZChamaeleontis(SZCha)被尘埃和气体盘包围,有可能形成一个行星系统。在行星、卫星和小行星形成之前,我们的太阳系曾经是这样的。太阳的原行星盘中存在着包括地球生命在内的原始成分。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)韦伯太空望远镜追踪霓虹灯标志,探索行星形成的新思路科学家们正在追随霓虹灯,寻找一个行星系未来和另一个行星系过去的线索--我们自己的太阳系。美国国家航空航天局(NASA)的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JamesWebbSpaceTelescope)在年轻的类太阳恒星SZChamaeleontis(SZCha)周围的尘埃盘中发现了氖元素的明显痕迹。斯皮策望远镜和韦伯望远镜在氖元素读数上的差异表明,到达星盘的高能辐射发生了前所未有的变化,最终导致星盘蒸发,从而限制了行星形成的时间。"我们是怎么来到这里的?"马萨诸塞州波士顿大学的天文学家凯瑟琳-埃斯帕亚特(CatherineEspaillat)说:"这确实又回到了那个大问题上,SZCha是同一种类型的年轻恒星,T-Tauri星,就像45亿年前太阳系诞生时的太阳一样。地球以及最终生命的原材料,都存在于太阳形成后环绕太阳的物质盘中,因此研究这些其他年轻的系统,就好比我们回到过去,看看我们自己的故事是如何开始的。"来自美国宇航局詹姆斯-韦伯(JamesWebb)和斯皮策(Spitzer)太空望远镜的对比数据显示,围绕恒星SZChamaeleontis(SZCha)的盘在短短15年内发生了变化。2008年,斯皮策发现了大量的氖III,这使得SZCha成为类似年轻原行星盘中的一个异类。然而,当韦伯在2023年对SZCha进行跟踪观测时,氖离子II与氖离子III的比例还在典型水平之内。资料来源:NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德(STScI)作为辐射指标的氖和SZCha的令人费解的行为科学家们用氖作为一种指标,来指示有多少辐射以及哪种类型的辐射正在撞击和侵蚀恒星周围的星盘。当斯皮策在2008年观测SZCha星时,它发现了一个异类,氖的读数与其他任何年轻的T-Tauri星盘都不同。不同之处在于探测到了氖III,而在受到高能X射线冲击的原行星盘中,氖III通常很少出现。这意味着SZCha盘中的高能辐射来自紫外线(UV),而不是X射线。除了是50-60个年轻恒星盘样本中唯一的奇特结果之外,紫外线与X射线的差异对于恒星盘及其潜在行星的寿命也具有重要意义。研究小组的另一位天文学家、波士顿大学的ThanawuthThanathibodee解释说:"行星基本上是在与时间赛跑,争取在星盘蒸发之前在星盘中形成。在发展中系统的计算机模型中,与主要由X射线引起的蒸发相比,极端紫外线辐射使行星形成的时间多出100万年。"因此,当埃斯帕拉特的团队再次用韦伯望远镜对SZCha进行研究时,它已经是一个相当大的谜团了,却发现了一个新的惊喜:不寻常的氖III特征几乎消失了,这表明X射线辐射占据了主导地位。研究小组认为,SZCha系统中霓虹灯特征的差异是可变风造成的。研究小组说,风在一个新形成的高能恒星系统中很常见,但有可能在一个安静、无风的时期捕捉到这个系统,而斯皮策恰好做到了这一点。荷兰莱顿莱顿大学的阿德扬-斯特姆(ArdjanSturm)补充说:"斯皮策和韦伯的数据都非常出色,因此我们知道这一定是我们在SZCha系统中观测到的新东西--在短短15年中,条件发生了重大变化。"持续研究与宇宙的复杂性埃斯帕亚特的团队已经在计划利用韦伯望远镜和其他望远镜对SZCha进行更多的观测,以揭开其神秘的面纱。合作作者、波士顿大学的凯利-皮特曼(CaeleyPittman)说:"用多种波长的光,如X射线和可见光,来研究SZCha和其他年轻的系统,对发现我们发现的这种变异性的真正本质非常重要。在许多年轻的行星系统中,以极端紫外线辐射为主的短暂安静期可能很常见,只是我们未能捕捉到它们。""宇宙再一次向我们展示,它的任何方法都不像我们想的那么简单。我们需要重新思考,重新观察,收集更多的信息。"这项研究发表于11月15日的《天体物理学杂志通讯》(TheAstrophysicalJournalLetters)。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398401.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398401.htm

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