韦伯望远镜在极端恒星环境中发现生命的前身：水和简单的有机分子

探索宇宙的新篇章：詹姆斯韦伯太空望远镜揭示恶劣环境下的行星形成奥秘

我们的地球，乃至于像地球这样的行星，在极端恶劣的恒星形成环境中也能诞生，这些环境被来自大质量恒星的强烈紫外线所笼罩。这一重大发现，主要源于詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）的最新观测分析。

这些观测成果在同类研究中是首次实现，打破了我们对宇宙的认知。在JWST之前，如此详细的观测是无法实现的。这对于类地行星和宇宙中的生命来说，无疑是一个好消息——因为形成这类行星的环境种类繁多。这些重要的研究成果已经发表在《天体物理学杂志通讯》上。

一支由马克斯-普朗克天文学研究所（MPIA）的玛丽亚-C-拉米雷斯-坦努斯（Mara C. Ramrz-Tannus）领导的天文学家团队，利用詹姆斯-韦伯太空望远镜深入观察了一个特殊的环境。在一个年轻的太阳型恒星周围的气体和尘埃盘中，他们发现了水和含碳分子。这个圆盘是行星围绕新生恒星形成的地方。

这个被称为"XUE-1"的圆盘，位于银河系中最极端的环境之一，受到了附近高温大质量恒星的强烈紫外线辐射。令人震惊的是，即使在这样的恶劣环境中，观测结果仍然检测到了水和简单的有机分子。拉米雷斯-坦努斯表示：“这一发现既出乎意料又令人振奋。它表明，即使在银河系最恶劣的环境中，也存在形成类地行星的有利条件和生命的要素。”

新的观测结果首次揭示了大规模恒星形成区的空前细节。以前对行星形成盘的详细观测仅限于没有大质量恒星的恒星形成区。在大质量恒星形成区，无数恒星在相同的时间形成，包括一些罕见但威力巨大的超大质量恒星。宇宙中一半以上的恒星，包括我们的太阳，都是在大质量恒星形成区中诞生的，同时伴随着它们的行星。人们对这种恶劣环境对星盘内部区域的影响却知之甚少。而陆地行星有可能在这样的区域形成。

大质量恒星发出大量高能紫外线辐射，其存在会对附近环境造成相当大的干扰。关于这种干扰是否经常干扰类似太阳的恒星周围像地球这样的行星的形成，目前仍是一个未决问题。这个问题对于理解类似地球的行星在大质量恒星簇中的形成可能性至关重要。尽管存在一些理论上的观点，但一直缺乏直接的观测证据来证实或反驳这些观点。

随着詹姆斯韦伯太空望远镜的出现，这种情况开始发生改变。拉米雷斯-坦努斯及其团队成功申请对 NGC 6357 进行观测，这里是距离最近的大质量恒星形成区之一。这个区域包含了各种类型的盘，其中一些受到较多的辐射，另一些则较少，因此它成为了回答内盘问题的理想观测目标。来自斯德哥尔摩大学的阿尔扬-比克表示：“如果强烈的辐射真的阻碍了原行星盘内部区域的行星形成条件，那么我们应该在NGC 6357中看到这种影响。”

天文学家们进行的观测记录了光谱，通过对光线进行彩虹般的分解来估算出观测区域中存在的特定分子。这些观测结果将有助于解答关于类地行星在恶劣环境下形成的可能性等核心问题，并推动我们对宇宙和生命的起源有更深的理解。在令人惊讶的研究中，拉米雷斯-坦努斯及其团队发现，关于关键分子的存在与性质，NGC 6357中的内盘XUE-1与低质量恒星形成区域的同类物质相比并无显著区别。这一发现为我们揭示了即使在极端环境下，宇宙中的物质构成依然保持着惊人的相似性。

作为未来十年无可争议的天文学领军者，韦伯天文台正在为全球成千上万的天文学家揭开宇宙的秘密。这个平台对于研究宇宙历史的各个阶段具有巨大的价值。这一信息来源于美国国家航空航天局。

在研究过程中，我们遭遇了严酷环境中的硅酸盐、水以及其他分子的问题。拉米雷斯-坦努斯表示：“我们在XUE-1的最内层区域发现了大量的水、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢和乙炔等物质。这些观测结果为我们理解新生行星最初的大气组成提供了宝贵的线索。”这些分子不仅揭示了行星大气层的可能构成，也为我们理解宇宙中的生命起源提供了新的视角。

更令人振奋的是，研究人员还在类似太阳的恒星周围的原行星盘内部区域发现了丰富的水，这是生命存在的必要条件。这些观测结果表明，即使在恶劣的恒星形成环境中，也可能诞生类似地球的岩石行星。关于这种环境中是否诞生了大量的类地行星，我们还无法从单一的观测结果中得出答案。为了解决这个问题，XUE合作小组正在开展进一步的观测工作。他们将使用JWST对NGC 6357的不同部分进行勘测，特别是对其内部的另外14个圆盘进行详细研究。这一工作将大大推进我们对这一重要问题的理解。这项研究的成果来源于ScitechDaily的编译报道。