NASA韦伯望远镜发现一颗年轻的类太阳恒星正在形成，并喷发出常见的晶体

（神秘的地球uux.cn）据美国国家航空航天局：天文学家长期以来一直在寻找证据，解释为什么我们太阳系边缘的彗星会含有结晶硅酸盐，因为晶体形成需要强烈的热量，而这些“脏雪球”大部分时间都生活在极冷的柯伊伯带和奥尔特云中。现在，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜向太阳系外寻找了首个确凿证据，将这些条件的可能性联系起来。望远镜首次清楚地展示了，环绕一颗非常年轻、正在形成的恒星周围气体和尘埃盘的热内部部分，正是晶体硅酸盐锻造的地方。韦伯还揭示了一条强流，能够将晶体带到该盘的外缘。与我们自己完全形成、大部分尘埃清除的太阳系相比，这些晶体大约是在太阳和地球之间形成的。

韦伯对原恒星的敏感中红外观测（编目编号EC 53）还显示，恒星盘面的强风很可能将这些晶体弹射到遥远地点，比如彗星最终可能形成的原行星盘极冷边缘。

韩国首尔国立大学教授、《自然》杂志上一篇新论文的主笔李正恩表示：“EC 53的层状流出可能会将这些新形成的结晶硅酸盐抬升并向外转移，就像它们在宇宙高速公路上一样。”“韦伯不仅向我们展示了恒星附近尘埃中具体有哪些硅酸盐，还展示了它们在爆发前和爆发期间的位置。”

NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜2024年NIRCam图像显示，原恒星EC 53被圈出。研究人员利用韦伯MIRI的新数据证明，晶体硅酸盐形成于恒星周围气体和尘埃盘中最热的部分——并可能被射向系统的边缘。图片：uux.cn/NASA、欧洲航天局、CSA、STScI、克劳斯·庞托皮丹（NASA-JPL）、乔尔·格林（STScI）;图像处理：Alyssa Pagan（STScI）

团队利用韦伯的MIRI（中红外仪器）收集了两组高度详细的光谱，以识别特定元素和分子，并确定其结构。接着，他们精确绘制了所有东西的位置，既有EC 53“安静”（但仍在逐渐“啃噬”盘）和活跃（称为爆发阶段）时。

这颗恒星已被本团队及其他团队研究数十年，具有高度的可预测性。（其他年轻恒星则有不稳定的爆发，或持续数百年。）大约每18个月，EC 53会进入为期100天的轰炸期，加速速度，彻底吞噬附近的气体和尘埃，同时以强力喷射和喷射方式排出部分进气。这些喷发可能会将新形成的一些晶体抛射到恒星原行星盘的边缘。

“即使是科学家，我也很惊讶能在太空中发现特定的硅酸盐，包括在EC 53附近，包括福斯特赖特和耐力石，”加拿大国家研究委员会合著者兼首席研究官道格·约翰斯通说。“这些是地球上常见的矿物。我们星球的主要成分是硅酸盐。”几十年来，研究不仅在太阳系的彗星上发现了结晶硅酸盐，还在其他稍年长恒星周围的遥远原行星盘中发现了——但无法确切指出它们是如何形成的。有了韦伯的新数据，研究人员现在更好地理解了这些条件的可能原因。

“韦伯不仅能展示我们这么多东西，还能告诉我们每个东西的位置，真是令人难以置信，”马里兰州巴尔的摩空间望远镜科学研究所的仪器科学家、合著者乔尔·格林说。“我们的研究团队绘制了晶体在系统中的移动路径。我们已经有效地展示了恒星如何产生并分布这些超细颗粒，每粒颗粒都比一粒沙子小得多。”

韦伯的MIRI数据还清晰显示了恒星在极地附近狭窄且高速的高温气体喷流，以及来自盘中最内侧、最热区域的稍冷缓慢的喷流。上图由另一台韦伯仪器NIRCam（近红外相机）拍摄，显示EC 53盘面中一组风和散射光呈白色半圆，向右倾斜。它的风也朝相反方向流动，大致位于恒星后方，但在近红外光下，这一区域显得较暗。它的喷嘴太小，难以辨认。

这幅图代表了环绕原恒星EC 53的一半气体和尘埃盘。恒星爆发周期性地形成结晶硅酸盐，这些硅酸盐被发射到系统边缘，彗星和其他冰质岩石体最终可能在那里形成。插图：uux.cn/NASA、欧洲航天局、CSA、伊丽莎白·惠特利（STScI）

EC 53仍然被尘埃“包裹”，可能还要持续10万年。在数百万年间，虽然年轻恒星的盘面中充满了极小的尘埃和卵石颗粒，但无数碰撞会发生，这些碰撞可能缓慢积累成一系列较大的岩石，最终形成类地和气态巨行星。随着盘面沉降，恒星本身和岩石行星都会完成形成，尘埃大部分会消散（不再遮挡视线），一颗类太阳恒星将留在清理后的行星系统中心，晶体硅酸盐“散布”其中。

EC 53属于蛇形星云，距离地球1300光年，充满了活跃形成中的恒星。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是全球顶尖的空间科学天文台。韦伯正在解开太阳系中的谜团，展望其他恒星周围遥远的世界，探究宇宙的神秘结构、起源以及我们在其中的位置。韦伯是NASA与其合作伙伴欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）共同领导的国际项目。