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韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在兩顆年輕原恒星IRAS 2A和IRAS 23385周圍發(fā)現(xiàn)乙醇和其他結(jié)冰成分

發(fā)布時(shí)間：2025-12-07 16:59:52 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：熱點(diǎn)

（神秘的韋伯望遠(yuǎn)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)宇航局：瑪格麗塔酒、醋和螞蟻蜇傷有什么共同點(diǎn)？太空它們含有美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在兩顆年輕原恒星IRAS 2A和IRAS 23385周圍發(fā)現(xiàn)的化學(xué)成分。盡管這些恒星周圍還沒有形成行星，鏡兩結(jié)冰但韋布在那里探測(cè)到的顆年這些和其他分子代表了形成潛在宜居世界的關(guān)鍵成分。
一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用韋布的輕原MIRI（中紅外儀器）識(shí)別了各種由復(fù)雜有機(jī)分子組成的冰狀化合物，如乙醇（酒精）和可能的恒星A和和乙酸（醋中的一種成分）。這項(xiàng)工作建立在韋布之前在寒冷、周圍黑暗的發(fā)現(xiàn)分子云中探測(cè)到的各種冰的基礎(chǔ)上。
圖片A：原恒星IRAS 23385的乙醇平行場(chǎng)（MIRI圖片）

這張波長(zhǎng)為15微米的圖像是由美國(guó)國(guó)家航空航天局詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡上的MIRI（中紅外儀器）拍攝的，位于原恒星IRAS 23385附近。成分IRAS 23385和IRAS 2A（在這張照片中不可見）是韋伯望遠(yuǎn)一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近研究的目標(biāo)，該團(tuán)隊(duì)利用韋布發(fā)現(xiàn)，太空形成潛在宜居世界的鏡兩結(jié)冰關(guān)鍵成分存在于早期原恒星中，而這些恒星尚未形成行星。顆年圖片：uux.cn/NASA、輕原ESA、CSA、W.Rocha（萊頓大學(xué)）
復(fù)雜有機(jī)分子的起源是什么？
荷蘭萊頓大學(xué)的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Will Rocha說：“這一發(fā)現(xiàn)有助于解決天體化學(xué)中長(zhǎng)期存在的問題之一。”。“太空中復(fù)雜有機(jī)分子（COM）的起源是什么？它們是在氣相中還是在冰中產(chǎn)生的？對(duì)冰中COM的檢測(cè)表明，冷塵粒表面的固相化學(xué)反應(yīng)可以形成復(fù)雜的分子。”
由于之前在暖氣相中檢測(cè)到了幾種COM，包括本研究中在固相中檢測(cè)到的COM，現(xiàn)在人們認(rèn)為它們?cè)醋员纳A。升華是指直接從固體變?yōu)闅怏w而不變成液體。因此，探測(cè)冰中的COM使天文學(xué)家有希望更好地了解太空中其他更大分子的起源。
科學(xué)家們還熱衷于探索這些COM在原恒星進(jìn)化的后期被輸送到行星的程度。冷冰中的COM被認(rèn)為比溫暖的氣態(tài)分子更容易從分子云傳輸?shù)叫行切纬杀P。因此，這些結(jié)冰的COM可以被納入彗星和小行星中，進(jìn)而可能與正在形成的行星碰撞，為生命的繁榮提供物質(zhì)。
科學(xué)團(tuán)隊(duì)還檢測(cè)到了更簡(jiǎn)單的分子，包括甲酸（引起螞蟻蜇傷的灼燒感）、甲烷、甲醛和二氧化硫。研究表明，二氧化硫等含硫化合物在原始地球上的代謝反應(yīng)中發(fā)揮了重要作用。
圖片B:IRAS 2A中的復(fù)雜有機(jī)分子

標(biāo)題為“NGC 1333 IRAS 2A原恒星，MIRI中分辨率光譜學(xué)”的圖片顯示了y軸上的光學(xué)深度與x軸上以微米為單位的光波長(zhǎng)的關(guān)系圖。x軸的范圍從左邊的6.8微米到右邊的8.6微米，以0.2微米的偶數(shù)增量標(biāo)記。y軸的范圍從頂部的0到底部的約0.65，標(biāo)記的刻度線分別為0.2、0.4和0.6。一條鋸齒狀的白線和幾個(gè)突出的山谷水平延伸。不同顏色的垂直帶標(biāo)記不同的波長(zhǎng)區(qū)域，并用分子名稱和公式進(jìn)行標(biāo)記。美國(guó)國(guó)家航空航天局的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的MIRI（中紅外儀器）已經(jīng)確定了存在于兩顆原恒星周圍的星際冰中的各種復(fù)雜有機(jī)分子。這些分子是制造潛在宜居世界的關(guān)鍵成分，包括固相中的乙醇、甲酸、甲烷，可能還有乙酸。這一發(fā)現(xiàn)來自對(duì)兩顆原恒星IRAS 2A和IRAS 23385的研究，這兩顆恒星都很年輕，還沒有形成行星。插圖：uux.cn/美國(guó)國(guó)家航空航天局、歐空局、加拿大航天局、L.Hustak（STScI）。科學(xué)：W.Rocha（萊頓大學(xué)）。
類似于我們太陽(yáng)系的早期階段嗎？
特別令人感興趣的是，研究的來源之一，IRAS 2A，被描述為低質(zhì)量原恒星。因此，IRAS 2A可能與我們太陽(yáng)系的早期階段相似。因此，在這顆原恒星周圍發(fā)現(xiàn)的化學(xué)物質(zhì)可能處于我們太陽(yáng)系發(fā)展的最初階段，后來被輸送到原始地球。
該科學(xué)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)人之一、萊頓大學(xué)的Ewine van Dishoeck說：“隨著原恒星系統(tǒng)的進(jìn)化，當(dāng)冰物質(zhì)向內(nèi)輸送到行星形成盤時(shí)，所有這些分子都可以成為彗星和小行星的一部分，并最終成為新的行星系統(tǒng)。”。“我們期待著在未來幾年里，通過更多的韋布數(shù)據(jù)，一步一步地追蹤這一天體化學(xué)軌跡。”
這些觀測(cè)是為JOYS+（詹姆斯·韋伯年輕原恒星觀測(cè)）計(jì)劃進(jìn)行的。該團(tuán)隊(duì)將這些結(jié)果獻(xiàn)給了團(tuán)隊(duì)成員Harold Linnartz，他在本文被接受后不久于2023年12月意外去世。
這項(xiàng)研究已被《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志接受發(fā)表。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的空間科學(xué)天文臺(tái)。韋布正在解開我們太陽(yáng)系的奧秘，展望其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們?cè)谄渲械奈恢谩ｍf布是由美國(guó)國(guó)家航空航天局及其合作伙伴歐空局和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目。

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