美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜已经确定了两颗年轻的原恒星周围生命的关键化学成分，暗示了可能导致宜居世界的过程。来源:SciTechDaily.com
阿斯特罗研究人员使用韦伯的MIRI仪器识别了由复杂有机分子(如酒精和可能的醋酸)组成的冰冷化合物，该仪器由喷气推进实验室发射。
玛格丽塔酒、醋和蚂蚁叮咬有什么共同之处?它们含有的化学成分是美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在两颗年轻的原恒星IRAS 2A和IRAS 23385周围发现的。虽然这些恒星周围还没有形成行星，但韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了形成潜在宜居世界的关键成分。
一个国际天文学家团队使用韦伯的中红外仪器(MIRI)来识别各种由复杂有机分子组成的冰冷化合物，如乙醇(酒精)和可能的醋酸(醋的一种成分)。这项工作建立在韦伯之前对寒冷、黑暗分子云中各种冰的探测基础上。
这张照片是由韦伯的中红外仪器(MIRI)拍摄的，它与被称为IRAS23385的大质量原恒星平行。IRAS 2A和IRAS23385(在这张图片中不可见)是一个国际天文学家团队最近研究的目标，他们使用韦伯发现，形成潜在宜居世界的关键成分存在于早期的原恒星中，那里的行星尚未形成。凭借MIRI前所未有的光谱分辨率和灵敏度，JOYS+(詹姆斯·韦伯年轻原恒星观测)项目单独识别出已经确认存在于星际冰中的有机分子。这包括在固相中检测乙醛、乙醇、甲酸甲酯和可能的乙酸。来源:ESA/Webb, NASA, CSA, W. Rocha等人(莱顿大学)
复杂有机分子(COMs)的起源是什么?
由于一些COMs，包括本研究中在固相中检测到的COMs，以前是在温暖的气相中检测到的，现在人们认为它们起源于冰的升华。升华是直接从固体变成气体而不变成液体。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进化的后期，这些COMs在多大程度上被运送到行星上。低温冰中的COMs被认为比温暖的气体分子更容易从分子云转移到行星形成盘。因此，这些冰冷的COMs可以被合并成彗星和小行星，而这些彗星和小行星又可能与形成行星的行星相撞，为生命的繁荣提供可能的成分。
科学小组还发现了更简单的分子，包括甲酸(它会引起蚂蚁蜇伤的灼热感)、甲烷、甲醛和二氧化硫。研究表明，像二氧化硫这样的含硫化合物在原始地球上的代谢反应中起着重要作用。
一个国际科学家小组使用NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了两颗原恒星周围大量复杂的含碳(有机)分子。这张图显示了其中一颗原恒星IRAS 2A的光谱。它包括乙醛、乙醇、甲基甲酸酯和可能的醋酸在固相中的指纹图谱。韦伯在那里探测到的这些分子和其他分子代表了形成潜在宜居世界的关键成分。来源:NASA, ESA, CSA, L. Hustak (STScI)
类似于我们太阳系的早期阶段吗?
特别令人感兴趣的是，其中一个被调查的来源IRAS 2A的特征是低质量的原恒星。因此，IRAS 2A可能与我们太阳系的早期阶段相似。因此，在这颗原恒星周围发现的化学物质很可能存在于我们太阳系发展的第一阶段，后来被带到原始的地球。
“所有这些分子都可以成为彗星和小行星的一部分，并最终成为新的行星系统的一部分，当原恒星系统进化时，冰物质被向内运送到行星形成盘，”莱顿大学的Ewine van Dishoeck说，他是科学项目的协调员之一。“我们期待着在未来几年用更多的韦伯数据逐步跟踪这一天体化学轨迹。”
这些观测是由詹姆斯·韦伯年轻原恒星观测项目(JOYS+)完成的。该团队将这些结果献给团队成员Harold Linnartz，他在这篇论文被接受后不久于2023年12月意外去世。
这项研究发表在3月13日的《天文学与天体物理学》杂志上。
参考文献:《JWST对年轻原恒星(JOYS+)的观测:探测冰冷的复杂有机分子和离子——I. CH4, SO2, HCOO?，OCN?，H2CO, HCOOH, CH3CH2OH, CH3CHO, CH3OCHO和CH3COOH》，作者:W. R. M. Rocha, E. F. van Dishoeck, M. E. Ressler, M. L. van Gelder, K. Slavicinska, N. G. C. Brunken, H. Linnartz, t.p. Ray, H. Beuther, A. Caratti o Garatti, V. Geers, P. J. Kavanagh, P. D. Klaassen, K. Justtanont, Y. Chen, L. Francis, C. Gieser, G. Perotti， ?。Tychoniec, M. Barsony, L. Majumdar, V. J. M. le Gouellec, L. E. U. Chu, B. W. P. Lew, Th。Henning和G. Wright, 2024年3月13日，天文学和天体物理学。0004 - 6361/202348427 DOI: 10.1051 /
詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团，放眼其他恒星周围的遥远世界，探索宇宙的神秘结构和起源，以及我们在其中的位置。韦伯是由美国宇航局及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。
MIRI是由NASA和ESA各占一半的合作伙伴开发的。美国国家航空航天局的喷气推进实验室领导了美国对MIRI的努力，一个由欧洲天文研究所组成的跨国财团为欧空局做出了贡献。亚利桑那大学的乔治·里克(George Rieke)是MIRI科学团队的负责人。Gillian Wright是MIRI欧洲首席研究员。
MIRI制冷机的开发由喷气推进实验室领导和管理，与位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼公司和位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心合作。
