獵戶座星雲是乙個充滿活力和變化的天文奇觀，由一群年輕的恆星以及它們周圍的氣體和塵埃組成。 在這個星雲中，一些恆星有不友好的鄰居，它們發出的紫外線輻射會破壞其他恆星周圍的原行星盤，從而阻礙行星的形成。 這是乙個令人驚訝的發現，利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的最新觀測結果，讓我們對恆星和行星的演化有了更深入的了解。
原行星盤是圍繞新生恆星執行的氣體和塵埃旋轉盤，是行星誕生的搖籃。 在原行星盤中，塵埃顆粒會逐漸聚集成岩石，這些岩石會進一步融合成行星胚胎，最終形成行星。 然而，並非所有的原行星盤都能成功產生行星，一些原行星盤在行星形成之前就被摧毀或耗盡了。
獵戶座星雲中有這樣乙個不幸的原行星盤，它被命名為D203-506，距離我們大約1300光年。 它的中心恆星是一顆紅矮星，質量只有太陽的10%到20%，亮度只有太陽的1%。 圍繞這顆恆星的原行星盤非常緊湊，直徑只有20個天文單位（1個天文單位等於地球到太陽的平均距離，約為1）。5億公里）。這個原行星盤大約有幾百萬年的歷史，相當於乙個新生嬰兒，而我們的太陽系已經有46億年的歷史了。
D203-506的鄰居是一組大質量恆星，它們構成了獵戶座星雲中心的梯形星團，是整個星雲的主要光源。 這些恆星的質量是太陽的10倍以上，亮度是太陽的10萬倍以上，它們發出的紫外線輻射非常強烈，可以穿透原行星盤的表層，加熱其中的氣體，使其擺脫圓盤的引力約束並逃逸到太空中。 這就是為什麼D203-506的原行星盤每年都會失去大量的氫氣，而氫氣是原行星盤的主要成分。
一項新的研究表明，D203-506的原行星盤正在以驚人的速度消失，如果這種情況繼續下去，它將在一百萬年內完全消散。 這意味著這個原行星盤可能沒有足夠的時間和物質來形成大型行星，例如類似於木星的氣態巨行星。 目前的行星形成模型表明，木星大小的行星至少需要一百萬年才能從原行星盤合併，因此D203-506的原行星盤正面臨著與行星形成的競爭。
這項新研究的主要作者、法國國家科學研究中心（CNRS）的研究科學家奧利維爾·貝爾內特（Olivier Bernet）說："這個原行星盤的未來非常黯淡，它可能永遠無法形成行星，或者它可能只能形成一些小的岩石行星，就像我們太陽系中的水星和火星一樣。 "
該研究是使用JWST的近紅外光譜儀（NIRSPEC）對D203-506原行星盤的觀測進行的，D203-506是JWST的四大主要科學儀器之一，可以同時測量數千個波長的光譜，以獲得有關恆星和原行星盤的物理和化學資訊。 通過分析原行星盤中氫的發射線，研究人員可以估計氫的溫度、密度和流速，以計算原行星盤的物質損失率。
研究人員發現，D203-506的原行星盤損失了大約01% 的氫氣，相當於每年被吹走 3 個地球質量的氫氣。 這個數字可能看起來不多，但對於乙個人來說，只有 0然而，01 原行星盤的太陽質量非常令人印象深刻。 研究人員還發現，原行星盤中氣體的溫度高達10 000 K，這是由於紫外線輻射的加熱效應。 這些結果與之前使用哈勃太空望遠鏡（HST）和大型公釐亞公釐陣列（ALMA）對同一原行星盤的觀測結果一致，表明JWST具有很強的觀測性。
除了氫，原行星盤中還有其他成分，如氧、碳、氮等，可以形成水、二氧化碳、甲烷等分子，這些分子對生命的存在至關重要。 然而，這些分子也會受到紫外線輻射的影響，紫外線輻射可能會被破壞或逃逸。 根據同一研究團隊於2024年2月23日在《自然天文學》雜誌上發表的一篇相關文章，由於紫外線的襲擊，D203-506的原行星盤每個月損失相當於整個大西洋。
這些分子的喪失不僅影響行星的形成，還影響行星的氣候和生物圈。 例如，水是碳基生命的基本條件，也是行星表面溫度的重要調節器。 如果乙個星球沒有足夠的水，它可能會變成乾旱的沙漠，或冰冷的永久凍土。 二氧化碳和甲烷是溫室氣體，可增強地球大氣層對太陽輻射的吸收，從而提高地球表面溫度。 如果乙個星球沒有足夠的溫室氣體，它可能會變成乙個冷雪球，或者乙個熱烤箱。