NASA韋伯望遠鏡可能已經在寒冷的星雲中發現了生命的要素
在距離地球幾百光年的地方(從宇宙的角度來說,這是非常接近的),有一片神秘的、多霧的廣袤地帶,被稱為Chamaeleon I分子云。在一個已經很冷很暗的宇宙中,這個霧濛濛的恆星苗圃被認為是迄今為止已知的最冷和最暗的地區之一。而在太空中最陰暗的角落裡,我們往往能找到我們宇宙進化和歷史中最明亮的餘燼。
週一,在《自然》雜誌上,與詹姆斯-韋伯太空望遠鏡合作的科學家們宣布,將這台機器指向Chamaeleon I,發現了隱藏在雲層中的驚人的冰冷分子。但是這些並不是普通的分子。它們是那種星際磚塊,有一天會融合成下一代的恆星和行星–甚至有可能導致我們所知的生命的誕生。
除了結構性的冰塊,如冰凍的二氧化碳、氨和水之外,JWST還設法在雲層中探測到了所謂的”前生物分子”的證據,這只是指已知的特定化學物質,為生命的前體培養合適的條件。
萊頓天文台的天文學家Will Rocha在一份聲明中說:”我們對複雜的有機分子的鑑定,如甲醇和潛在的乙醇,也表明在這個特定雲中發展的許多恆星和行星系統將繼承處於相當先進的化學狀態的分子。這可能意味著行星系統中存在的前生物分子是恆星形成的一個常見結果,而不是我們自己的太陽系的一個獨特特徵。”
換句話說,也許人類、花朵和地球人的微生物並不那麼特別。也許我們在宇宙中並不孤單,因為造就我們的成分是嬰兒恆星成長為大而壞的太陽的異常常見的副產品。
我們並不確切地知道隨著時間的推移,這些雲層中的分子會發生什麼,然而,它打開了一些(非常初步的)尋找生命要素的途徑。萊頓天文台的天文學家、該論文的主要作者Melissa McClure在一份聲明中說:”這些觀察為簡單和復雜分子的形成途徑打開了一扇新的窗口,這些分子是製造生命的組成部分所需要的。”
簡而言之,JWST的工作原理是利用其鍍金的鏡子和高科技儀器來探測電磁波譜中紅外區域的特定波長的光。
這張信息圖說明了電磁能的光譜,突出了NASA的哈勃、斯皮策和韋伯太空望遠鏡所探測到的部分。
紅外線與我們習慣於用肉眼看到的普通光線超級不同。與被稱為可見光的後者不同,紅外線的波長對我們來說基本上是看不見的。然而,從宇宙的不同區域發出的大量光線–特別是來自恆星形成雲內部的光線–以不可見的紅外光到達我們地球上的有利位置。這就是為什麼JWST是如此重要的事情。
這台機器實際上是為了解碼所有的深空紅外光,並將其轉化為我們的大腦和技術可以理解的東西–闡明大量的宇宙秘密。
當JWST在觀測Chamaeleon I時,它捕捉到了一堆與隱藏在霧氣中的冰分子有關的紅外波長,並將其轉化為操作該儀器的科學家團隊可以消化的信息。
基本上,雲層背景中的一顆恆星發出的光在到達JWST鏡頭的途中觸及了其路徑上的一切,而JWST的鏡頭位於距離我們星球100萬英里之外。更具體地說,當這些波長穿過雲層本身時,它們接觸到了裡面漂浮的所有冰分子。
因此,一些星光被這些冰冷的分子吸收,在其身後留下了一種指紋。這種指紋被稱為吸收線,分析後幫助推斷出創造它們的東西。
“參與這項研究的太空望遠鏡科學研究所韋伯項目科學家Klaus Pontoppidan在一份聲明中說:”如果沒有韋伯,我們根本不可能觀測到這些冰塊。”在如此寒冷和密集的區域,來自背景恆星的大部分光線被阻擋,韋伯的精湛靈敏度對於探測星光並因此識別分子云中的冰塊是必要的。”
這些圖表顯示了來自詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的三個儀器的光譜數據。除了像水那樣的簡單冰塊外,科學小組還能夠識別各種分子的冰凍形式,從二氧化碳、氨和甲烷到最簡單的複雜有機分子,甲醇。
展望未來,研究小組打算觀察隨著行星形成盤開始在該地區出現,這些冰和前生物成分是如何在Chamaeleon I中隨時間演變的。正如麥克盧爾所解釋的,”這將告訴我們哪種冰的混合物–因此也是哪種元素–最終可以被輸送到地外行星的表面,或者被納入巨型氣體或冰行星的大氣中。”