JWST在行星星云中发现干冰

宇宙首创

詹姆斯·韦伯太空望远镜又有了一项首创：在行星星云内检测到干冰——固态二氧化碳。这一发现真正扩展了我们对垂死恒星残余物中化学环境的理解。检测是在NGC 6302进行的，这是一个复杂的行星星云，天文学家研究了几十年，详细内容发表在arXiv预印本服务器上。

行星星云形成于太阳这样的中等质量恒星到达主序星生命阶段末期时。这些恒星将其外层以壮观的气体和尘埃壳层和环的形式抛出。残留的恒星核心现已暴露为白矮星，它用强紫外线辐射照亮这些被抛出的物质，产生了鲜艳的颜色和复杂的结构，使行星星云成为宇宙中视觉上最引人瞩目的天体之一。

为什么这里会有干冰？

在行星星云中发现干冰令人惊讶，原因有几个。二氧化碳冰需要相对较低的温度才能形成和存在。行星星云是动态的、充满辐射的环境，中央白矮星发出能够使分子分解的高能光子。干冰能在这种环境中存在这一事实说明了星云的结构和屏蔽特性的重要性。

NGC 6302以其独特的翼状形状而被称为蝴蝶星云，具有特别复杂的结构，拥有密集的尘埃带和分子云，这些可能为冰质物质在通常过于恶劣的地区存活提供必要的屏蔽。JWST的红外灵敏度——远远超过包括哈勃在内的早期太空望远镜——使天文学家能够用必要的分辨率探测这些结构，以检测CO2冰的分光特征。

JWST的化学革命

这一发现是JWST在天体化学中产生的更广泛变革的一部分——对分子及其在宇宙环境中的作用的研究。自2022年开始科学观测以来，JWST已在从恒星形成区域到系外行星大气等各种环境中检测到不断扩大的复杂分子目录。其红外能力使其能够看穿遮挡的尘埃，并检测到早期仪器看不见的分子的谱指纹。

NGC 6302中干冰的检测将行星星云加入了已确认复杂冰化学的环境列表。这不仅与理解特定星云有关，还与思考可能从垂死恒星抛出的物质形成的行星系统中含碳化合物的传递有关——最终与地球上以及可能在其他地方生命组成部分的起源问题有关。

本文基于Phys.org的报道。阅读原始文章。