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23 2026年1-2月 质。然而,韦布发现的这个 “行星周盘”并不属于围绕 中央恒星的更大尺度吸积盘 。两者相距约 460 亿英里。 观测行星及其卫星的形成过 程,对于理解银河系中行星 系统的演化至关重要。卫星 这张艺术渲染图描绘了距离地球 625 光年的年轻系外行星 CT Cha b 周 围环绕的气体与尘埃盘。来自 NASA 詹姆斯 · 韦布空间望远镜的光谱数 据显示,该盘中含有形成卫星的原始物质:二乙炔、氰化氢、丙炔、 乙炔、乙烷、二氧化碳和苯。行星位于图像右下方,其宿主恒星及周 围的星周盘在背景中清晰可见。 [NASA, ESA, CSA, STScI, Gabriele Cugno (University of Zürich, NCCR PlanetS), Sierra Grant (Carnegie Institution for Science), Joseph Olmsted (STScI), Leah Hustak (STScI)] 的数量很可能远超行星,其 中一些甚至可能具备我们所 知生命存在的条件。但直到 现在,人类才刚刚进入能够 亲眼见证它们形成的时代。 研究人员表示,这一发现有 助于我们更深入地理解行星 和卫星的形成机制。 韦布望远镜的数据对将当前 观测与40多亿年前太阳系诞 生时期进行对比 具有不可估量的 价值。“我们看 到了伴星周围存 在盘的证据,并 且首次能够研究 其化学成分。我 们不仅在见证卫 星的形成,也在 见证这颗行星自 身的形成过程, ”位于华盛顿的 卡内基科学研究 所联合首席作者 谢拉·格兰特表 示。 “我们正在看到 哪些物质正在被 吸积,用来构建 这颗行星及其卫 星,”主要首席 作者、苏黎世大 学及瑞士国家研 究能力中心“行 星S”成员加布 里埃莱·库尼奥补充道。对 CT Cha b的红外观测由韦布 望远镜的中红外仪器通过其 中等分辨率光谱仪完成。研 究人员最初在韦布的存档数 据中发现了行星周盘内存在 分子的迹象,这促使他们对 数据进行了更深入的分析。 由于行星本身的信号极其微 弱,且被宿主恒星的强烈光 芒所掩盖,研究团队不得不 采用高对比度成像技术,将 恒星的光与行星的光分离开 来。 “我们在行星所在位置探测 到了分子信号,因此我们知 道那里有值得挖掘的内容,值 得花一年时间从数据中‘抽丝 剥茧’。这真的需要极大的毅 力,”格兰特说道。 最终,团队在该行星周围的盘 中识别出七种含碳分子,包括 乙炔和苯。这种富含碳的化学 环境与宿主恒星周围盘中的化 学成分形成鲜明对比——后者 含有水,却未检测到碳。两个 盘之间显著的化学差异表明, 它们在短短200万年内经历了 快速的化学演化。 长期以来,科学家推测木星的 四颗主要卫星(伽利略卫星) 正是诞生于类似的行星周盘之 中。这些卫星数十亿年前从一 个扁平盘中凝聚而成,这一点 从它们共面的轨道便可看出。 最外侧的两颗伽利略卫星—— 木卫三和木卫四——约50%由 水冰构成,但它们很可能拥有 岩石核心,成分或许是碳或硅 。 “我们希望更深入地了解太阳 系中的卫星是如何形成的。这 意味着我们必须去观测那些仍 在‘施工中’的其他系统。我 们正试图弄清楚这一切究竟是 如何运作的,”库尼奥说。“ 这些卫星是如何诞生的?它们 的‘原料’是什么?涉及哪些 物理过程?又发生在怎样的时 间尺度上?韦布望远镜让我们 首次能够以观测手段亲历卫星 形成的‘戏剧性场面’,并探 索这些问题。” 在未来一年,该团队将利用韦 布望远镜对类似天体开展全面 巡天,以更好地理解年轻行星 周围盘中物理与化学性质的多 样性。 免费天文学杂志 !

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