利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，天文學家在極端環境下圍繞一顆年輕恆星的行星形成盤中發現了水和有機分子，揭示了類地行星即使在惡劣的條件下也可以形成。 （藝術家的概念。 圖片來源：scitechdailycom
像地球這樣的行星，包括那些有水的行星，甚至可以在已知最惡劣的恆星形成環境中形成，被來自大質量恆星的強烈紫外線飽和。 這是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）對這種環境的新觀測結果進行分析的主要結果。 這些觀測是同類觀測中的第一次——在JWST之前，這種詳細的觀測是不可能的。 這對類地行星和宇宙中的生命來說是個好訊息：這些行星可以在各種各樣的環境中形成。 研究結果現已發表在《天體物理學雜誌快報》上。
在位於銀河系最極端環境之一的年輕太陽型恆星周圍的氣體和塵埃盤中發現了水和碳分子。 這樣的圓盤是行星在新生恆星周圍形成的地方。 作者：馬克斯·蒲朗克天文學研究所 （MPIA） 的 María C. Ramírez Tanus。Ramírez-Tannus）帶領一組天文學家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡窺視圓盤的內部區域，預計在那裡形成類似於我們地球的行星：所謂的類地行星，稀薄的大氣層覆蓋著由岩石組成的行星。
這個被天文學家稱為xue-1的圓盤暴露在來自附近熾熱的大質量恆星的強烈紫外線輻射下。 然而，即使在這種惡劣的環境中，觀測也檢測到了水和簡單的有機分子。 拉公尺雷斯·塔努斯說：“這個結果出乎意料，令人興奮！它表明，即使在我們銀河系最惡劣的環境中，也有類地行星的形成和生命組成的有利條件。
藝術家對大質量恆星形成區域的印象，前景是行星形成盤Xue-1。 該區域充滿了來自大質量恆星的紫外線，其中一顆在左上角可見。 圓盤附近的結構代表了研究人員在新觀察中發現的分子和塵埃。 **maria cristina fortuna（www.mariacristinafortuna.com）
這些新觀察是同類中的首次。 以前對行星形成盤的詳細觀測僅限於附近沒有大質量恆星的恆星形成區域。 大質量恆星形成的區域完全不同：在那裡，許多恆星幾乎同時形成，包括一些罕見但極其強大的超大質量恆星。 在大約100億年前宇宙恆星形成的“**時代”，大多數恆星的形成都發生在如此巨大的星團中。 總的來說，我們宇宙中超過一半的恆星——包括我們自己的太陽——都出生在巨大的恆星形成區域，以及它們的行星上。 然而，關於這種惡劣環境對圓盤內部區域的影響一無所知，預計類地行星將在那裡形成。
大質量恆星非常明亮，並發出大量的高能紫外線輻射。 他們的存在在他們附近造成了相當大的破壞。 這是乙個懸而未決的問題，這種破壞是否經常會干擾像地球這樣的行星在類太陽恆星周圍的形成——這將使類地行星在如此巨大的星團中邊緣化，這並非不可能，但非常罕見。 有合理的理由認為情況可能是這樣。 例如，來自大質量恆星的紫外線輻射將氣體分散在外盤部分，抑制了類地行星（以及木星或土星等巨型行星的核心）的塵埃顆粒的生長和向內漂移。 這很可能會增加類地行星形成的幾率。
到目前為止，觀察結果還沒有幫助回答這個問題。 在今天的宇宙中，大質量恆星形成的區域很少見，即使是最近的恆星也離得很遠。 直到最近，還沒有辦法觀察到一顆類似太陽的恆星周圍的任何細節。 為數不多的幾顆足夠接近形成可以詳細觀察的圓盤的行星都位於安靜的環境中，沒有來自大質量恆星的強烈紫外線輻射，因此它們在回答這個問題方面沒有用。
薛合作的標誌（“Extreme UV Environments”的縮寫）展示了來自穆伊斯卡文化的太陽神薛。 穆伊斯卡人是居住在哥倫比亞中心的土著人民，這裡是拉公尺雷斯·塔努斯（Ramírez Tanus）的故鄉。 該標誌基於波哥大附近發現的岩石藝術。 **薛合作。
隨著JWST的出現，這種情況發生了變化。 當望遠鏡可用於科學觀測時，Ramírez-Tannus和Xue（極端紫外環境）合作，成功地將其應用於NGC 6357的觀測。 在距離地球5,500光年的地方，這是最近的大質量恆星形成區域之一。 它也是回答內盤問題最有希望的觀測目標：NGC 6357包含十幾顆發光的大質量恆星，確保該地區可見的一些行星形成盤在其存在的大部分時間裡都暴露在強烈的紫外線輻射下。 多樣性是乙個重要因素：該區域包含各種圓盤，其中一些暴露在更多的輻射下，而另一些則暴露在較少的輻射下。
如果強烈的輻射阻礙了原行星盤內部區域行星形成的條件，那麼NGC 6357就是我們應該看到這種影響的地方，“斯德哥爾摩大學的Arjan Bik說，他是XUE合作的共同PI（聯合首席研究員）和**的第二作者。
天文學家的觀測記錄了光譜：光分解的彩虹，可以估計被觀測區域中特定分子的存在。 令他們驚訝的是，Ramírez-Tannus和她的同事們發現，當涉及到關鍵分子的存在（和性質）時，NGC 6357中至少有乙個內盤，即Xue-1，它與低質量恆星形成區域的對應物沒有根本區別。
韋伯是未來十年首屈一指的天文台，為全球數千名天文學家提供服務。 它考察了我們宇宙歷史的每個階段。 美國宇航局。
我們在XUE-1的最內層發現了大量的水，一氧化碳，二氧化碳，氰化氫和乙炔，“Ramírez-Tannus說。 “這為由此產生的類地行星的初始大氣層的可能組成提供了有價值的線索。 研究人員還發現了與低質量恆星形成區域相似數量的矽酸鹽塵埃。 這是第一次在如此極端的條件下檢測到這種分子。
這些觀測結果對類地行星和宇宙中的生命來說是個好訊息：顯然，在一些最惡劣的恆星形成環境中，類太陽恆星周圍的原行星盤的內部區域與低質量行星一樣能夠形成類似地球的岩石行星。 它們甚至提供了豐富的水，這是我們所知道的生命所必需的成分。 這是否意味著大量的類地行星誕生於這種環境中，研究人員無法通過觀察單個圓盤來判斷。 XUE的合作正在進一步推進他們的觀察：JWST對NGC 6357不同部分的14個額外圓盤的調查應該對解決這一重要問題大有幫助。
**10,000粉絲獎勵計畫