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原作：Robert Schreiber

翻譯：張雨荷

編排：喻思敏

后臺(tái)：李子琦

https://www.spacedaily.com/reports/Carbon_dioxide_rich_planet_forming_disk_discovered_with_JWST_overturns_expectations_999.html

一支由斯德哥爾摩大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一顆年輕恒星，其周圍環(huán)繞著一個(gè)異乎尋常的以二氧化碳為主的圓盤，這與目前的行星形成理論相悖。研究人員利用詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）的MIRI儀器發(fā)現(xiàn)，該圓盤中幾乎不存在水蒸氣，而二氧化碳則在未來(lái)可能孕育類地行星的區(qū)域大量存在。

論文第一作者、斯德哥爾摩大學(xué)天文學(xué)系博士生珍妮·弗雷迪亞尼（Jenny Frediani）表示：“與多數(shù)鄰近的行星形成盤不同，那些盤的內(nèi)部區(qū)域主要由水蒸氣構(gòu)成，而這個(gè)行星形成盤卻令人驚訝地富含二氧化碳。事實(shí)上，這個(gè)系統(tǒng)中的水少到幾乎無(wú)法探測(cè)到，與我們通常觀測(cè)到的情況形成了鮮明對(duì)比。”

通常情況下，模型預(yù)測(cè)從盤外緣漂移向內(nèi)的冰礫會(huì)蒸發(fā)，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的水汽特征。但該系統(tǒng)反常的化學(xué)組成表明：恒星本身，或附近大質(zhì)量恒星發(fā)出的強(qiáng)烈紫外輻射，正在重塑這個(gè)盤的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

斯德哥爾摩大學(xué)研究員阿爾揚(yáng)·比克（Arjan Bik）指出：“行星形成區(qū)二氧化碳含量如此之高是意想不到的。這提示我們，強(qiáng)烈的紫外輻射（無(wú)論是來(lái)自這個(gè)恒星還是鄰近的大質(zhì)量恒星）可能正在重塑行星盤的化學(xué)成分。

研究團(tuán)隊(duì)還探測(cè)到了二氧化碳的同位素變體，包括富含碳-13以及氧同位素氧-17和氧-18。這些同位素可能有助于解釋早期太陽(yáng)系中彗星與隕石所展現(xiàn)出的反常同位素模式。

該行星盤位于NGC 6357星云內(nèi)，這是一個(gè)巨大的恒星形成區(qū)域，距離我們約1.7千秒差距（53萬(wàn)億公里）。這項(xiàng)科研工作是“極端紫外環(huán)境”（XUE）合作項(xiàng)目的一部分，這一項(xiàng)目主要研究極端輻射如何改變行星形成物質(zhì)。

馬克斯·普朗克天文研究所XUE項(xiàng)目負(fù)責(zé)人瑪麗亞-克勞迪婭·拉米雷斯-坦努斯（Maria-Claudia Ramirez-Tannus）強(qiáng)調(diào)了該項(xiàng)目的廣泛影響：“它揭示了極端輻射環(huán)境（在大質(zhì)量恒星形成區(qū)域很常見(jiàn)）如何改變行星的構(gòu)成要素。由于大多數(shù)恒星，甚至可能是大多數(shù)行星，都形成于這樣的區(qū)域，因此理解這些效應(yīng)對(duì)于認(rèn)識(shí)行星大氣的多樣性和潛在宜居性至關(guān)重要?！?/p>

JWST 的紅外靈敏度使團(tuán)隊(duì)能夠詳細(xì)探測(cè)塵埃籠罩的行星形成盤。通過(guò)對(duì)比強(qiáng)輻射環(huán)境和相對(duì)安靜的恒星形成區(qū)，天文學(xué)家希望進(jìn)一步揭示局部環(huán)境如何驅(qū)動(dòng)行星系統(tǒng)的多樣性。斯德哥爾摩大學(xué)和查爾姆斯理工大學(xué)的研究人員在開(kāi)發(fā)用于這項(xiàng)研究的 MIRI 相機(jī)和光譜儀方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

責(zé)任編輯：陳瑋菁

牧夫新媒體編輯部

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