韋伯太空望遠鏡透視原行星盤發現其中存在大量碳氫化合物
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡(JWST)的觀測發現,圍繞著一顆年輕的超低質量恆星的原始行星盤中存在大量碳氫化合物–這些發現為了解許多陸地行星的化學環境提供了新的視角。
一顆低質量恆星周圍的原行星盤的藝術印象。它描述了在ISO-ChaI 147 周圍的盤中探測到的部分碳氫化合物分子(甲烷,CH4;乙烷,C2H6;乙烯,C2H2;二乙炔,C4H2;丙炔,C3H4;苯,C6H6)。資料來源:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA
VLMS周圍行星形成的效率
行星是在圍繞年輕恆星運行的氣體和塵埃盤中形成的。觀測結果表明,在超低質量恆星(VLMSs)–質量小於0.3 太陽質量的恆星–周圍,形成陸地行星比形成氣態巨行星更有效率。雖然先前對質量較大的恆星周圍內盤區域的化學成分進行研究,但對極低質量恆星周圍內盤區域的研究卻很少。
韋伯中紅外線儀器(MIRI)顯示的光譜是迄今為止在原行星盤中看到的最豐富的碳氫化合物化學成分,包括13種含碳分子,最高可達苯。其中包括首次在太陽系外探測到的乙烷(C2H6),這是太陽系外探測到的最大的完全飽和碳氫化合物。由於全飽和碳氫化合物預計是由更基本的分子形成的,因此在這裡探測到它們為研究人員提供了化學環境的線索。研究團隊也首次在原行星盤中成功探測到乙烯(C2H4)、丙炔(C3H4)和甲基自由基CH3。此圖突顯了乙烷(C2H6)、甲烷(CH4)、丙炔(C3H4)、氰乙炔(HC3N)和甲基自由基CH3 的偵測結果。資料來源:NASA、ESA、CSA、R. Crawford(STScI)
Aditya Arabhavi及其同事利用JWST的中紅外光譜儀研究了ISO-ChaI 147周圍行星形成盤的化學成分,ISO-ChaI 147是變色龍一號恆星形成區中一顆年輕的、太陽質量為0.11的恆星。
研究人員發現,這顆恆星周圍的內盤區域具有豐富的碳化學成分,包括乙烷和苯在內的13 種含碳分子。碳氫化合物分子的豐富程度與所觀測到的含氧分子的缺乏形成了鮮明對比,這表明該區域的碳氧比值大於1。
據研究小組稱,這種高碳/氧比率表明磁碟內物質的徑向遷移,很可能會影響在磁碟內形成的任何行星的主體成分。
編譯自/ scitechdaily