主圖:一顆嬰兒恒星周圍的原行星盤的插圖。插圖:JWST拍攝的恒星形成區(qū)域NGC 6357的圖像,其中有年輕恒星XUE 10。
(圖片來源:(主圖) ESO/L. Cal?ada (插圖) 斯德哥爾摩大學(xué) (SU) 和 María Claudia Ramírez-Tannus,馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所 (MPIA)。)利用詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡 (JWST),天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一顆嬰兒恒星周圍存在一個奇怪的氣體和塵埃盤,這可能挑戰(zhàn)了目前的行星形成模型。
該星盤具有奇特的化學(xué)成分。 在像地球這樣的行星預(yù)計會形成的區(qū)域中,它具有出乎意料的高濃度的二氧化碳,而且含水量也出乎意料地低。
圍繞著 XUE 10,它位于距離地球大約 5,550 光年的地方,位于名為 NGC 6357 的巨大恒星形成區(qū)域。 這一新發(fā)現(xiàn)是由極端紫外線環(huán)境 (XUE) 合作項目完成的,該研究團(tuán)隊專注于強(qiáng)輻射場如何影響原行星盤的化學(xué)性質(zhì)。
“與大多數(shù)附近的行星形成盤不同,在那些行星形成盤中,水蒸氣主導(dǎo)著內(nèi)部區(qū)域,這個星盤的二氧化碳含量卻高得出奇,” XUE 合作團(tuán)隊成員、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的 Jenny Frediani 說。
“事實上,在這個系統(tǒng)中,水非常稀少,幾乎無法檢測到——這與我們通常觀察到的情況形成了鮮明對比,” Frediani 補(bǔ)充道。 “這挑戰(zhàn)了當(dāng)前的星盤化學(xué)和演化模型,因為相對于水而言,高濃度的二氧化碳無法通過標(biāo)準(zhǔn)的星盤演化過程輕松解釋?!?h2 id=strange-chemistry-3>奇怪的化學(xué)反應(yīng)
當(dāng)過密區(qū)域聚集在一起形成巨大的氣體和塵埃云時,就會形成恒星,最終聚集足夠的質(zhì)量以經(jīng)歷引力坍縮。 構(gòu)成這個仍然在增長的物質(zhì)的剩余部分會在其周圍盤旋,被壓平,最終形成一個可以誕生行星的原行星盤。
科學(xué)家們目前推測,行星的形成發(fā)生在富含水冰的“卵石”從原行星盤的較冷外部區(qū)域漂移到其較暖的內(nèi)部區(qū)域時。 這些較高的溫度導(dǎo)致固態(tài)冰直接轉(zhuǎn)化為氣體,這個過程被稱為升華。