天体物理学者の国際チームが原始惑星系円盤の最初のスペクトルデータを調査した。
研究者は内部の状況を分析しましたこのような円盤の領域には、岩石質の系外惑星が形成されると予想されています。 2 つの論文で発表された最初の結果は、岩石惑星形成領域の多様性を示しています。円盤は、炭素質化合物が豊富な環境から、二酸化炭素と微量の水を含む凝集体まで多岐にわたります。
指紋のように、さまざまな化学物質物質は、ジェイムズ ウェッブ宇宙望遠鏡によって収集された赤外線スペクトルに固有の識別可能なマーカーを作成します。科学者はこのデータを使用して、研究中の領域、この場合は原始惑星系円盤の化学組成を決定します。
恒星GW Lupの原始惑星系円盤のスペクトル解析。画像: S.グラント他、MPIA
研究分野の一つは、若い低質量星GW Lupの暖かい内側の円盤。分析の結果、これは水分子がほとんど存在しない「乾燥した」領域であることがわかりました。そうすることで、研究者は炭素と酸素を含む分子を発見しただけでなく、原始惑星系円盤で初めて、炭素の重い同位体を含む二酸化炭素分子のまれなバージョンを発見しました。水の不足は、中心星の周りの空隙、ガスのない領域を説明することができる、と科学者たちは指摘している。
星 J160532 の原始惑星系円盤のスペクトルの分析。画像: S.グラント他、MPIA
別の原始惑星系円盤のスペクトルでは、低質量星 J160532 の周囲で、科学者たちは、温度が約 230 °C の暖かい水素ガスと水素-炭素化合物を発見しました。最も強いスペクトル信号は、それぞれが 2 つの炭素原子と 2 つの水素原子で構成される高温のアセチレン分子から発生します。
その他の同様に暖かい有機ガスその分子は、原始惑星系円盤で初めて発見されたジアセチレンとベンゼン、そしておそらくメタンでもある。分析によると、この円盤には酸素よりも多くの炭素が含まれています。このような化学組成の混合物は、そこで形成される惑星の大気にも影響を与える可能性があります。
研究者は、最初の分析の結果は、「ジェームズ・ウェッブ」が「天文学の黄金時代を開く」と述べています。将来の研究は、惑星の形成条件についてさらに学び、生命が存在できるものを見つけるのに役立ちます。
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表紙: 原始惑星系円盤内の分子の多様性を芸術的に描いたイラスト。画像: アルマ望遠鏡 (ESO/NAOJ/NRAO) / MPIA