【大纪元2025年09月07日讯】（大纪元记者陈俊村报导）天文学家在一颗恒星周围发现一个富含二氧化碳（CO₂）的行星形成盘，而且几乎缺乏水的存在。此一发现挑战了现有的行星形成理论。
瑞典斯德哥尔摩大学（Stockholm University）在新闻稿中指出，藉由美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯‧韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope），天文学家在一颗年轻恒星四周发现这个二氧化碳含量很高、孕育行星的圆盘。这颠覆了长期以来有关行星诞生地化学性质的假设。
这颗恒星位于NGC 6357星云的巨大恒星形成区内。NGC 6357星云又称龙虾星云（Lobster Nebula），位于距离地球约8,000光年的天蝎座附近。
主导这项研究的该校天文学系博士生弗雷迪亚尼（Jenny Frediani）表示，有别于附近含有大量水蒸气的大多数行星形成盘，这次发现的行星形成盘含有大量的二氧化碳。
她说：“事实上，这个系统中的水非常稀少，几乎无法侦测到——这与我们通常观察到的情况形成了鲜明的对比。”
新生恒星通常会被包裹在气体云中，并在其周围形成行星盘。在传统的行星形成模型中，富含水冰的“鹅卵石”会从此圆盘寒冷的外部区域漂移到较温暖的内部区域。那里不断升高的温度会使冰升华为水蒸气，进而出现强烈的水蒸气特征。
然而，在本案例中，韦伯太空望远镜的中红外仪器（MIRI）所捕捉的光谱却显示出令人费解的强烈二氧化碳特征。
该校天文学系研究员比克（Arjan Bik）补充说：“行星形成区二氧化碳含量如此之高是意料之外的。这表明强烈的紫外线辐射——无论是来自主恒星还是邻近的大质量恒星——可能正在重塑行星盘的化学成分。”
弗雷迪亚尼以电子邮件告诉生活科学（Live Science）网站说，除了比克所陈述的可能原因之外，这个行星形成盘如此奇特的另一个原因可能是该区域的尘埃颗粒所致。
她解释说，这些尘埃颗粒表面并非覆盖着大量水分，而是充满了二氧化碳，“这或许是由于这颗年轻恒星周围特殊的局部环境条件造成的。”
她说，如果情况确实如此，水蒸气就会吸积到恒星上，但“在最终被吸积之前，盘中仍会残留相当多看得到的二氧化碳蒸气。”
弗雷迪亚尼是“极端紫外线环境”（eXtreme Ultraviolet Environments）项目的成员，该项目旨在研究强烈辐射场如何影响恒星周围的行星形成盘的化学成分。
她说，韦伯太空望远镜目前仍然是该项目追踪此一奇特系统的最佳选择，但有些地面天文台的兴建与升级也会有所帮助。
主导该项目的德国马克斯-普朗克天文研究所（Max Planck Institute for Astronomy）研究人员拉米雷斯-坦努斯（Maria-Claudia Ramirez-Tannus）说，极端的辐射环境在巨大的恒星形成区域十分常见。
她说：“由于大多数恒星和行星都形成于这样的区域，因此了解这些影响对于掌握行星大气的多样性及其宜居潜力至关重要。”
上述研究成果于8月29日发表在《天文与天体物理学报》（Astronomy and Astrophysics）期刊上。
责任编辑：孙芸
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