科学家们使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)观测并测量了迄今为止星际分子云最深处最冷的冰。这些冻结的分子是复杂的分子,有一天可能会成为新一代行星和恒星的基础。
变色龙1号是新发现的古代冰云,是一个恒星形成区域,在银河系内运行,距离地球大约500光年。韦伯在惊人的-263摄氏度(-441华氏度)下测量了这些冰的规格。这只比绝对零度高10摄氏度。
韦伯在红外方面令人难以置信的灵敏度使它能够捕捉到星光穿过云团时的吸收光谱,从而有可能识别出对类地行星发展至关重要的元素:碳、氢、氧、氮和硫(统称为CHONS)。
在恒星、行星和卫星之前,只有一大片尘埃和气体的集合,被称为分子云。随着气体在重力作用下坍缩,这些巨大的星际领域产生了新的恒星。但在此之前,由于它们的密度,它们非常寒冷,很难观测到。
“如果没有韦伯,我们根本不可能观察到这些冰,”韦伯项目科学家克劳斯·庞托皮丹说。“在如此寒冷和密集的地区,来自背景恒星的大部分光线都被阻挡了,韦伯的精湛灵敏度对于探测星光是必要的,因此可以识别分子云中的冰。”
该研究的主要作者、荷兰莱顿天文台的天文学家梅丽莎·麦克卢尔在一份声明中说:“我们的研究结果为星际尘埃颗粒上形成冰的初始黑暗化学阶段提供了见解,这些尘埃颗粒将成长为形成行星的厘米大小的鹅卵石。”
研究小组还发现了更多他们无法明确识别的复杂分子。但这一发现证明,复杂分子在被生长中的恒星消耗掉之前,确实在分子云中形成了。
麦克卢尔在声明中说:“这只是我们将获得的一系列光谱快照中的第一个,我们将看到冰是如何从最初的合成演变到原行星盘的彗星形成区域的。”“这将告诉我们哪种冰的混合物——因此哪些元素——最终可以被输送到类地系外行星的表面,或者被纳入巨大的气体或冰行星的大气中。”
