這是行星形成一個藝術家的印象，一顆年輕的可極恒星被一個原行星盤包圍，行星正在其中形成。端環圖片：uux.cn/ESO/l . calada
這些是韋伯來自極紫外環境(XUE)詹姆斯·韋伯太空望遠鏡計劃的第一批結果，該計劃側重于描述大規模恒星形成區域中的研究巖石行星形成盤(巨大、旋轉的揭示境中氣體云、塵埃和行星形成和演化的行星形成巖石塊)的特征。這些區域可能代表了大多數行星系統形成的可極環境。了解環境對行星形成的端環影響對于科學家深入了解不同類型系外行星的多樣性非常重要。
薛計劃的韋伯目標是龍蝦星云(也被稱為NGC 6357)三個區域的總共15個圓盤，龍蝦星云是研究巖石一個大型發射星云，距離地球大約5500光年，揭示境中位于天蝎座。龍蝦星云是最年輕和最接近的大質量恒星形成復合體之一，是我們銀河系中一些最大質量恒星的宿主。大質量恒星溫度更高，因此釋放出更多的紫外線輻射。這可以分散氣體，使預期的磁盤壽命短至100萬年。多虧了韋伯，天文學家現在可以研究紫外線輻射對像我們太陽這樣的恒星周圍的原行星盤中內部巖石行星形成區域的影響。
“韋伯是唯一一臺具有空間分辨率和靈敏度的望遠鏡，可以在大規模恒星形成區域研究行星形成的圓盤，”德國馬普天文研究所的團隊負責人瑪麗亞·克勞迪亞·拉米雷斯-坦努斯說。
天文學家的目標是使用韋伯中紅外儀器(MIRI)上的中分辨率光譜儀來描述龍蝦星云中巖石行星形成區域的物理特性和化學成分。這第一個結果集中在稱為XUE 1的原行星盤上，它位于星團Pismis 24中。
“只有MIRI波長范圍和光譜分辨率允許我們探索巖石行星形成的溫暖氣體和塵埃的分子庫存和物理條件，”瑞典斯德哥爾摩大學的團隊成員Arjan Bik補充道。
這張光譜顯示了來自被稱為XUE 1的原行星盤的數據，它位于星團Pismis 24中。薛1周圍的內盤揭示了水(這里用藍色突出顯示)以及乙炔(C2H2，綠色)、氰化氫(，棕色)和二氧化碳(CO2，紅色)的特征。正如所指出的，一些檢測到的輻射比一些預測的模型要弱，這可能意味著一個小的外圓盤半徑。圖片：uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局、加空局、M. Ramírez-Tannus(馬克斯·普朗克天文學研究所)、J. Olmsted (STScI)
由于它的位置靠近NGC 6357中的幾顆大質量恒星，科學家們預計薛1在其一生中一直暴露在大量的紫外線輻射下。然而，在這種極端環境下，研究小組仍然檢測到了一系列構成巖石行星的分子。
“我們發現薛1周圍的內盤與附近恒星形成區域的內盤非常相似，”荷蘭拉德博德大學的研究小組成員倫斯·沃特斯說。“我們已經檢測到水和其他分子，如一氧化碳、二氧化碳、氰化氫和乙炔。然而，發現的排放比一些模型預測的要弱。這可能意味著一個小的外部磁盤半徑。”
“我們感到驚訝和興奮，因為這是第一次在這些極端條件下檢測到這些分子，”拉德布大學的Lars Cuijpers補充說。研究小組還在圓盤表面發現了小的、部分結晶的硅酸鹽塵埃。這被認為是巖石行星的基石。
這些結果對于巖石行星的形成來說是個好消息，因為科學小組發現，內盤的條件類似于位于附近恒星形成區域的經過充分研究的盤中發現的條件，在那里只有低質量恒星形成。這表明巖石行星可以在比以前認為的更廣泛的環境中形成。
這張光譜顯示了來自被稱為XUE 1的原行星盤的數據，它位于星團Pismis 24中。它的特點是觀察到的一氧化碳信號跨越4.95至5.15微米。圖片：uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局、加空局、M. Ramírez-Tannus(馬克斯·普朗克天文學研究所)、J. Olmsted (STScI)
該小組指出，薛項目的其余觀察結果對于建立這些條件的共性至關重要。
Ramírez-Tannus說:“XUE 1向我們展示了形成巖石行星的條件，所以下一步是檢查這種情況有多普遍。”“我們將觀察同一區域的其他圓盤，以確定觀察到這些情況的頻率。”
這些結果已經發表在《天體物理學雜志》上。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文臺。韋伯正在解開我們太陽系的謎團，觀察其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。Webb是由美國國家航空航天局及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領導的一個國際項目。