在浩瀚的獵戶座分子云深處,一顆名為HOPS-315的年輕恒星正悄然書(shū)寫(xiě)著行星誕生的史詩(shī)。這顆距離地球約1300光年的天體,雖無(wú)法發(fā)出可見(jiàn)光,卻通過(guò)紅外與射電波向人類傳遞著太陽(yáng)系誕生初期的珍貴信息。天文學(xué)家通過(guò)韋布空間望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè),首次捕捉到行星形成的"原始施工現(xiàn)場(chǎng)"——?dú)鈶B(tài)一氧化硅與固態(tài)結(jié)晶硅酸鹽同時(shí)存在的奇妙景象。
這些被喻為"行星積木"的硅酸鹽結(jié)晶,此前僅在隕石研究中被間接認(rèn)知。當(dāng)韋布望遠(yuǎn)鏡的鏡片對(duì)準(zhǔn)HOPS-315時(shí),科學(xué)家們意外發(fā)現(xiàn)其原行星盤中同時(shí)存在著氣態(tài)與固態(tài)的硅化合物。這種狀態(tài)猶如目睹工匠將熔融巖漿注入模具的瞬間,凝固與流動(dòng)的界限在此刻變得模糊而充滿詩(shī)意。
觀測(cè)初期,恒星兩極噴流中純粹的氣態(tài)物質(zhì)曾讓研究陷入困惑。直到發(fā)現(xiàn)原行星盤內(nèi)存在約1000℃的"恒溫區(qū)",謎題才得以解開(kāi)。在這個(gè)溫度區(qū)間,硅酸鹽在氣化與凝固間反復(fù)搖擺,一氧化硅分子則以極緩慢的速度向溫度稍低的區(qū)域遷移,最終凝結(jié)成各種礦物顆粒。這種精細(xì)的溫度調(diào)控機(jī)制,堪稱宇宙級(jí)的"礦物鑄造廠"。
智利ALMA射電望遠(yuǎn)鏡的加入,為這場(chǎng)行星誕生的觀測(cè)提供了關(guān)鍵驗(yàn)證。其超長(zhǎng)基線陣列捕捉到恒星兩極噴流速度遠(yuǎn)超原行星盤內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng),證實(shí)了硅酸鹽顆粒確實(shí)在繞恒星旋轉(zhuǎn)而非被噴流帶走。這種多望遠(yuǎn)鏡協(xié)同觀測(cè)的模式,如同為宇宙裝上了"復(fù)眼",讓行星形成的動(dòng)態(tài)過(guò)程無(wú)所遁形。
荷蘭某天文團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人將此稱為"行星形成的零時(shí)刻"。在HOPS-315的原行星盤中,那些毫米級(jí)的硅酸鹽顆粒正通過(guò)相互碰撞不斷壯大,未來(lái)可能凝聚成巖質(zhì)行星的核心。這種演化路徑與45億年前太陽(yáng)系的形成驚人相似,暗示著類似地球的行星在銀河系中可能普遍存在。
特別值得一提的是HOPS-315的觀測(cè)角度。這顆恒星恰好以傾斜姿態(tài)面向地球,使得人類能夠清晰窺見(jiàn)其原行星盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這種得天獨(dú)厚的觀測(cè)條件,讓天文學(xué)家得以直接觀察行星形成的"嬰兒期",而非僅通過(guò)隕石樣品推測(cè)歷史。
科學(xué)家在這些硅酸鹽結(jié)晶中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的成分特征,它們?nèi)缤钪娴?時(shí)間膠囊",記錄著行星形成的精確時(shí)間節(jié)點(diǎn)。通過(guò)分析這些微觀結(jié)構(gòu),研究者能夠倒推出行星胚胎的凝聚過(guò)程,甚至為太陽(yáng)系45億年前的演化提供參照樣本。
隨著持續(xù)觀測(cè)的展開(kāi),天文學(xué)家期待能捕捉到更多關(guān)鍵瞬間:當(dāng)微小顆粒聚合成千米級(jí)的小行星,當(dāng)原始大氣開(kāi)始在巖質(zhì)核心周圍凝聚。這些觀測(cè)或?qū)氐赘淖內(nèi)祟悓?duì)行星起源的認(rèn)知,讓我們得以在1300光年外,親眼見(jiàn)證另一個(gè)"地球"的誕生過(guò)程。











