一項新的研究發現，來自附近大質量恆星的紫外線”風”正在剝離年輕恆星原行星盤中的氣體，使其迅速失去質量。利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡進行的研究凸顯了紫外線”風”對年輕恆星周圍原行星盤中氣體的破壞力，揭示了限制宇宙中氣體巨行星形成的複雜動力學。

研究報告首次直接觀測到了遠紫外線（FUV）驅動的原行星盤光蒸發的證據。這些發現利用了詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）的觀測數據，為氣態巨行星（包括太陽系內的氣態巨行星）形成的限制提供了新的見解。

洞察氣態巨行星的形成

年輕的低質量恆星周圍通常環繞著壽命相對較短的塵埃和氣體原行星盤，它們為行星的形成提供了原料。因此，氣態巨行星的形成受到了從原行星盤中去除質量的過程的限制，例如光蒸發。當原行星盤的上層被X 射線或紫外線質子加熱時，氣體溫度升高，導致氣體從系統中逸出，這就是光蒸發。由於大多數低質量恆星都是在同時包含大質量恆星的星團中形成的，因此原行星盤預計會暴露在外部輻射中，並經歷紫外線驅動的光汽化。

詹姆斯-韋伯太空望遠鏡的NIRCam 儀器看到的獵戶座星雲內部區域。資料來源：NASA、ESA、CSA，資料縮減與分析： PDRs4All ERS ​​小組；圖形處理S. Fuenmayor

來自JWST 和ALMA 的觀測證據

理論模型預測遠紫外線輻射會產生光解離區（PDRs）–在這些區域中，附近大質量恆星投射的紫外線光子會對原始行星盤表面的氣體化學反應產生強烈影響。然而，對這些過程的直接觀測一直難以實現。

Olivier Berné及其同事利用JWST和阿塔卡馬大型毫米波陣列（ALMA）分別進行的近紅外線和亞毫米波測量，報告了對獵戶座星雲內部一個被FUV輻照的原行星盤d203-506的觀測結果。透過對PDR內部探測到的發射線的運動學和激發進行建模，研究人員發現由於FUV驅動的加熱和電離，d203-506的品質正在高速流失。

研究結果表明，d203-506的質量損失速度表明，氣體可能會在一百萬年內從圓盤中移除，從而抑制氣態巨行星在該系統內形成的能力。Berné等人寫道：”對太陽系的動力學和成分研究表明，太陽係是在一個包含一顆或多顆大質量恆星的恆星簇中形成的，因此它可能受到了FUV輻射的影響。”

編譯自/ scitechdaily