摘要:“有生必有灭,有灭才有生”,这句老话在宇宙里同样适用。今天的故事主角,就是一只正在“灰飞烟灭”的宇宙蝴蝶:蝴蝶星云NGC6302。詹姆斯·韦伯空间望远镜最近给它拍了一张“CT照”,结果直接牵出一段46亿年前的“地球身世”。
“有生必有灭,有灭才有生”,这句老话在宇宙里同样适用。今天的故事主角,就是一只正在“灰飞烟灭”的宇宙蝴蝶:蝴蝶星云NGC6302。詹姆斯·韦伯空间望远镜最近给它拍了一张“CT照”,结果直接牵出一段46亿年前的“地球身世”。
不是真蝴蝶,是恒星的“最后绽放”
想搞懂“宇宙蝴蝶”的意义,得先弄明白它的真实身份,它不是活的蝴蝶,而是“行星状星云”的一种。
别看“行星状星云”名字里带“行星”,其实跟行星半毛钱关系都没有。早期天文学家用简陋望远镜观测时,看到这类星云是圆盘状,长得像行星的轮廓,才起了这个名。现在我们知道,其实是类太阳恒星“临死前的最后绽放”:当一颗质量在0.8~8倍太阳质量的恒星走到生命尽头,会慢慢向外抛射外层气体,这些气体在宇宙里扩散、冷却,就形成了各种形态的行星状星云。
蝴蝶星云就是其中最惊艳的一个,它的气体结构像一只展翅的蝴蝶,中心是恒星剩下的核心,外围是往外扩张的气体云。而看着“凋零”的气体云里,恰恰藏着行星形成的秘密。
韦伯看穿星云里的“秘密”
詹姆斯·韦伯望远镜最擅长的就是“穿透迷雾”,红外光谱观测能力特别强,能突破星云里的气体和尘埃,看清人类以前看不到的细节。这次研究,天文学家让韦伯和阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列联手,相当于给星云做了一次“全身高清扫描”,最后发现了两个关键线索。
在蝴蝶星云正中心,天文学家发现了银河系里已知最热的恒星核心之一,温度高达22万开尔文,换算成摄氏度差不多是220000℃。这个超高温核心是恒星抛射气体的“动力源”,核心辐射压推着外层气体以极高速度往外扩张,才形成了星云的“蝴蝶翅膀”。
更关键发现藏在扩张气体里:
星云中到处都是直径约1微米的尘埃颗粒,也就是百万分之一米那么大。这些颗粒不是凭空冒出来的,而是在星云的“温和区域”慢慢聚集长大,就像滚雪球一样,形成行星“基础建材”。地球刚诞生时,就是这类尘埃颗粒不断碰撞、聚在一起,最后形成了岩石行星内核。
望远镜还在星云中检测到了多环芳香烃。它是构成生命的“积木”,地球早期生命能形成,很可能就靠来自宇宙的有机分子。也就是说,蝴蝶星云不光能提供行星“岩石建材”,还可能附带生命“种子”。
更神奇的是,星云中同时存在“温和区”和“狂暴区”:温和区能生成冰冷的宝石级晶体,狂暴区则会产生炽热的“宇宙尘埃”,两种环境居然能在同一个星云里共存,简直像一座“宇宙原材料工厂”。
恒星“死”,行星“生”
宇宙最奇妙的地方在于:毁灭和创造往往紧紧连在一起。蝴蝶星云的故事,就是宇宙规律的完美例子。
一颗类太阳恒星走到生命末期,看着像是“死了”,抛掉外层气体,核心收缩成致密的白矮星。但这些抛掉的气体并没有在宇宙中消失:它们带着尘埃和有机分子,会随着星云的扩张扩散到星际空间,变成下一代恒星和行星的“原材料”。
我们的太阳系,包括地球,很可能就是这么“诞生”的:几十亿年前,一片像蝴蝶星云的星际云团里,尘埃颗粒聚在一起形成行星,有机分子在行星表面慢慢孕育出生命。从这个角度看,地球的“骨头”、生命的“积木”,说不定都来自某颗远古恒星的“最后绽放”。
还有更多“宇宙工厂”等着探索
蝴蝶星云的发现只是个开始。天文学家计划用韦伯望远镜观测更多行星状星云,看看不同星云里的“原材料”有没有差异,以及“原材料”在宇宙中是怎么传播的。
比如,不同星云产生的尘埃颗粒大小、有机分子种类会不会不一样?这些差异会不会影响行星的形成方式,甚至影响生命诞生的概率?搞清楚这些问题,能帮我们更全面的理解“地球从哪儿来”,甚至判断宇宙中有没有其他像地球的行星。
下次去海边捏起一把沙子,别忘了对它说声“谢谢”,它可能来自某颗遥远恒星最后的浪漫。宇宙把“生与灭”写在每只蝴蝶星云的翅膀上,而读懂这篇“日记”的,正是人类自己。
来源:老陈看真实的科学世界