天文学家首次在恒星周围的行星形成盘中发现苯

包括几位荷兰研究人员在内的国际天文学家团队首次观察到苯分子(C6H6)在围绕一颗年轻恒星的行星形成盘中。除了苯，他们还看到了许多其他较小的碳化合物和很少的富氧分子。观测表明，就像我们自己的地球一样，在这个圆盘中形成的岩石行星含有相对较少的碳。科学家们在《自然天文学》杂志上发表了他们的发现。

研究人员研究了年轻的小恒星J160532(我们太阳质量的十分之一)，距离我们大约500光年，朝向天蝎座。在如此小的年轻恒星周围，形成了许多类似于地球的岩石行星，由气体和尘埃组成的圆盘。到目前为止，由于先前天文台的灵敏度和光谱分辨率有限，很难研究这些圆盘温暖内部的分子，大多数行星都是在这些圆盘中形成的。

在他们的研究中，科学家们使用了詹姆斯韦伯太空望远镜上的MIRI光谱仪的数据。MIRI可以直接穿透尘埃云，特别适合测量内盘中的热气体。MIRI光谱仪的主要光学元件由荷兰天文学研究学院(NOVA)设计和建造。

“这正是MIRI光谱仪设计的科学，”Ewine van Dishoeck(莱顿大学)说，他从一开始就参与了Webb和MIRI仪器的制造。“光谱包含大量数据，告诉我们一些关于行星形成盘的化学和物理成分的信息。

碳气量大，氧气少

除了首次在行星形成盘中观察到苯外，研究人员还发现了碳氢化合物二乙炔(C4H2)首次出现异常大量的乙炔气体(C2H2)，一种非常活泼的碳氢化合物。引人注目的是，这个圆盘中的水和二氧化碳很少。不过，这些富含氧的化合物通常存在于其他尘埃盘中。鉴定这些分子需要与在实验室中测量光谱(化学指纹)的化学家密切合作。

研究人员怀疑，在活跃的年轻恒星破坏富含碳的尘埃颗粒后，苯和(二)乙炔在圆盘中释放。剩下的尘埃颗粒将含有相对较少碳的硅酸盐。在后期阶段，低碳谷物聚集在一起形成更大的块。这些最终会像地球一样成为岩石行星。这种情况可以解释为什么我们自己的地球碳含量如此贫乏。

五十个磁盘

与此同时，研究人员正在研究年轻恒星周围30多个尘埃盘的数据，预计今年还将有20个尘埃盘的数据。在这样做的过程中，他们有望发现其他分子，并获得更多关于恒星周围行星形成的知识，从最小的恒星到质量是太阳质量2-3倍的恒星。

该研究的主要作者Benoît Tabone(现为法国巴黎萨克雷大学CNRS研究员，以前附属莱顿大学)说：“这项工作只是对像我们地球这样的类地行星形成的物理和化学条件的第一瞥。

共同作者，格罗宁根大学的博士生Aditya Arabhavi补充说：“将在J160532的磁盘或其他磁盘中发现更多的分子。韦伯不仅是天文学家的'游乐场'，也是分子物理学专家的'游乐场'。

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