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韦伯在极低质量恒星周围的原行星盘中探测到丰富的碳氢化合物

2024-06-07 09:20:38生活自然的汉堡

与其他类型的恒星相比,极低质量恒星更常拥有围绕岩石系外行星运行的恒星。这些行星的成分在很大程度上尚不清楚,但预计与它们形成的原行星

与其他类型的恒星相比,极低质量恒星更常拥有围绕岩石系外行星运行的恒星。这些行星的成分在很大程度上尚不清楚,但预计与它们形成的原行星盘有关。在一项新研究中,天文学家利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯·韦伯太空望远镜研究了 ISO-ChaI 147 周围行星形成盘的化学成分,ISO-ChaI 147 是一颗红矮星,重量仅为太阳的十分之一。他们发现了 13 种含碳分子的辐射,包括乙烷和苯。

韦伯在极低质量恒星周围的原行星盘中探测到丰富的碳氢化合物

ISO-ChaI 147是一颗质量为 0.11 个太阳的红矮星,位于变星座,距离我们约 639 光年。

这颗恒星是 MIRI 中红外盘面调查 (MINDS) 的一部分,旨在建立盘面化学清单和系外行星特性之间的桥梁。

这些观测为了解此类行星的环境以及形成的基本成分提供了依据。

天文学家发现ISO-ChaI 147行星形成区域的气体富含碳。

这可能是因为碳从岩石行星形成的固体物质中被去除,这可以解释为什么地球相对缺乏碳。

格罗宁根大学天文学家阿迪亚·阿拉巴维博士说:“韦伯比之前的红外太空望远镜具有更好的灵敏度和光谱分辨率。”

“从地球上不可能进行这些观测,因为排放物被大气层阻挡了。”

“以前我们只能识别出该物体的乙炔发射。”

“然而,韦伯更高的灵敏度和光谱分辨率使我们能够探测到较少分子的微弱发射。”

“韦伯还让我们了解到这些碳氢化合物分子不仅种类繁多,而且数量丰富。”

韦伯中红外仪器(MIRI)揭示的 ISO-ChaI 147 光谱显示了迄今为止在原行星盘中发现的最丰富的碳氢化合物化学成分,由 13 种含碳分子组成,直至苯。

其中包括首次在太阳系外探测到乙烷,这是太阳系外探测到的最大的完全饱和碳氢化合物。

由于完全饱和碳氢化合物预计由更基本的分子形成,因此在这里检测它们可以为研究人员提供有关化学环境的线索。

天文学家还首次在原行星盘中探测到了乙烯、炔丙基和甲基自由基。

Arabhavi 博士说:“这些分子已经在我们太阳系中被探测到,例如在 67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星和 C/2014 Q2(Lovejoy)彗星中。”

“令人惊奇的是,我们现在可以看到这些分子在行星摇篮中的舞蹈。”

“这与我们通常所认为的行星形成环境非常不同。”

研究团队表示,这些结果对内部 0.1 AU 的天体化学和在那里形成的行星具有重大影响。

“这与我们在太阳型恒星周围盘面中看到的成分截然不同,在太阳型恒星周围盘面中,含氧分子占主导地位(如二氧化碳和水),”同样来自格罗宁根大学的英加坎普博士说。

“这个物体证实了它们是一类独特的物体。”

法国国家科学研究中心天文学家阿涅斯·佩兰博士说:“我们能够在距离我们 600 多光年的物体中探测到并量化我们在地球上熟知的分子(例如苯)的数量,这真是令人难以置信。”

该团队的研究成果发表在今天的《科学》杂志上。

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