【正見新聞網2025年09月01日】
太空網2025年8月29日報導，天文學家利用韋伯望遠鏡（JWST）發現了一顆新生恆星周圍由氣體和塵埃組成的奇怪圓盤：原行星盤的化學成分十分奇特，在預計會形成像地球這樣的岩石行星的區域，二氧化碳濃度卻出奇地高，而水含量卻出奇地低。這可能會挑戰目前的行星形成模型。
韋伯望遠鏡研究的原行星盤環繞著新生恆星XUE 10，該恆星位於距離地球約 5,550 光年的廣闊恆星形成區域 NGC 6357 中。這項新發現是由極端紫外環境 (XUE) 合作組取得的，該研究團隊專注於研究強輻射場如何影響原行星盤的化學性質。
XUE合作團隊成員、瑞典斯德哥爾摩大學的珍妮·弗雷迪亞尼( Jenny Frediani)在一份聲明中表示：「與大多數附近的行星形成盤不同，這些行星形成盤的內部區域主要由水蒸氣組成，而這個行星盤卻出奇地富含二氧化碳。」
「事實上，這個系統中的水非常稀缺，幾乎檢測不到——這與我們通常觀察到的情況形成了鮮明對比，」弗雷迪亞尼補充道。「這對目前的星盤化學和演化模型提出了挑戰，因為相對於水而言，二氧化碳含量較高，很難用標準的星盤演化過程來解釋。」
當密度過高的氣體團塊在巨大的氣體和塵埃雲中聚集，最終導致坍縮形成恆星。周圍殘留的物質在這顆仍在生長的原恆星周圍旋轉，逐漸變平，最終形成一個原行星盤，行星便在其中誕生。
主圖：圍繞一顆新生恆星的原行星盤示意圖。插圖：韋伯望遠鏡（JWST）觀測到的恆星形成區NGC 6357和年輕恆星XUE 10的圖像。 圖片來源：（主圖）ESO/L. Calçada；（插圖）斯德哥爾摩大學/馬克斯·普朗克天文研究所(MPIA)/María Claudia Ramírez-Tannus)。
目前，科學家認為，行星的形成過程發生在富含水冰的「鵝卵石」從原行星盤較冷的外部區域漂移到較溫暖的內部區域時。這些較高的溫度導致固態冰直接轉化為氣體，這一過程被稱為昇華。
這通常也會導致像韋伯（JWST）這樣的望遠鏡觀測到原行星盤中水蒸氣的強烈信號。然而，圍繞XUE 10的行星盤卻顯示出強烈的二氧化碳信號。
「行星形成區二氧化碳含量如此之高是意料之外的，」XUE合作項目成員、斯德哥爾摩大學研究員阿爾揚·比克(Arjan Bik)說道。「這表明，強烈的紫外線輻射——無論是來自主恆星還是鄰近的大質量恆星——正在重塑行星盤的化學成分。」
這並不是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在XUE 10及其原行星盤方面給團隊帶來的唯一驚喜。來自行星盤的數據揭示了二氧化碳分子，其中富含碳同位素碳-13以及氧同位素氧-17和氧-18。這些同位素的存在可能有助於解釋為甚麼在隕石和彗星形成過程中，早期太陽系的碎片中會殘留某些不尋常的同位素。
「它揭示了極端輻射環境（在大質量恆星形成區域很常見）如何改變行星的構成要素， 」團隊負責人、德國馬克斯·普朗克天文研究所的瑪麗亞-克勞迪婭·拉米雷斯-坦努斯(Maria-Claudia Ramirez-Tannus )說道。「由於大多數恆星，甚至可能是大多數行星，都形成於這樣的區域，因此了解這些影響對於掌握行星大氣的多樣性及其宜居潛力至關重要。」
該團隊的研究成果於周五（8 月 29 日）發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。
資料來源：
https://www.space.com/astronomy/exoplanets/james-webb-space-telescope-spots-odd-planet-forming-disk-around-infant-star