韦伯望远镜的近红外成像仪发现了由复杂的有机分子组成的冰化合物

一个国际天文学家小组利用韦伯望远镜的中红外成像仪（MIRI）识别出了多种由乙醇（酒精）等复杂有机分子组成的冰化合物，还可能有醋酸（醋的一种成分）。这项工作建立在之前韦伯望远镜在寒冷、黑暗的分子云中探测到各种冰的基础上。

这幅图像是由韦伯的中红外仪器（MIRI）拍摄的，拍摄的区域与被称为 IRAS23385 的大质量原恒星平行IRAS 2A 和 IRAS23385（在这幅图像中看不到）是一个国际天文学家小组最近的研究目标，该小组利用韦伯望远镜发现，在行星尚未形成的早期原恒星中存在着制造潜在宜居世界的关键因素。借助近红外成像仪前所未有的光谱分辨率和灵敏度，JOYS+（詹姆斯-韦伯对年轻原恒星的观测）计划单独确定了已被证实存在于星际冰层中的有机分子。这包括在固相中有力地探测到乙醛、乙醇、甲酸甲酯，以及可能存在的乙酸。资料来源：ESA/Webb、NASA、CSA、W. Rocha 等人（莱顿大学）

复杂有机分子（COM）的起源是什么？

由于包括本研究在固相中探测到的 COM 在内的几种 COM 以前都是在暖气相中探测到的，因此现在认为它们源于冰的升华。所谓升华，就是直接从固态变成气态，而不变成液态。因此，在冰中探测到 COMs 使天文学家对更好地了解太空中其他更大分子的起源充满希望。

科学家们还热衷于探索，在原恒星演化的更晚阶段，这些 COM 在多大程度上被传送到行星上。与温暖的气态分子相比，冷冰中的COM被认为更容易从分子云转移到行星形成盘中。因此，这些冰COM可以被纳入彗星和小行星，而彗星和小行星又可能与正在形成的行星相撞，从而为生命的繁衍提供了可能。

科学小组还检测到了更简单的分子，包括甲酸（会引起蚂蚁蜇伤的灼烧感）、甲烷、甲醛和二氧化硫。研究表明，二氧化硫等含硫化合物在推动原始地球的新陈代谢反应中发挥了重要作用。

一个国际科学家小组利用 NASA/ESA/CSA 詹姆斯-韦伯太空望远镜，在两颗原恒星周围发现了大量复杂的含碳（有机）分子。该图显示了两颗原恒星之一 IRAS 2A 的光谱。它包括固相中乙醛、乙醇、甲酸甲酯以及可能的乙酸的指纹。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了制造潜在宜居世界的关键成分。资料来源：NASA、ESA、CSA、L. Hustak（STScI）

类似于我们太阳系的早期阶段？

尤其令人感兴趣的是，所研究的其中一个星源--IRAS 2A--被描述为一颗低质量的原恒星。因此，IRAS 2A 可能类似于我们太阳系的早期阶段。因此，在这颗原恒星周围发现的化学物质很可能存在于太阳系发展的最初阶段，后来被输送到原始地球。

科学计划协调人之一、莱顿大学的 Ewine van Dishoeck 说："所有这些分子都可能成为彗星和小行星的一部分，并在原恒星系统演化过程中，当冰物质向行星形成盘内输送时，最终形成新的行星系统。我们期待着在未来几年里利用更多的韦伯数据逐步追踪这条天体化学线索。"

这些观测是为 JOYS+（詹姆斯-韦伯观测年轻原恒星）计划进行的。团队将这些成果献给团队成员哈罗德-林纳茨（Harold Linnartz），他在本文被接受后不久于2023年12月意外去世。

这项研究成果于 3 月 13 日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。

编译自:ScitechDaily