凉爽的宝石和炽热的污垢：太空中炽热的彩虹暗示着地球的起源

一颗垂死恒星的光荣内脏是天文学家希望发现我们星球诞生的最早起源的手段。

在蝴蝶星云之中NGC 6302位于天蝎座南部距离地球约 3,400 光年的地方，天文学家发现了令人信服的证据，表明尘埃在热气体冷却时会结晶。

“多年来，科学家们一直在争论宇宙尘埃如何在太空中形成。但现在，在强大的詹姆斯·韦伯太空望远镜的帮助下，我们可能终于有了更清晰的画面。天体物理学家松浦美佳子说英国卡迪夫大学。

“我们能够看到在平静、持久的区域形成的凉爽宝石和在空间中暴力、快速移动的部分产生的炽热污垢，所有这些都在一个物体中。这一发现在理解行星的基本材料如何组合在一起方面向前迈出了一大步。

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宇宙尘埃顾名思义：在恒星之间的空间周围漂移的尘埃。人们认为它主要形成在垂死恒星的外层，将星云物质播种到新形成的恒星和围绕它们运行的世界中。

蝴蝶星云就是这样一颗垂死的恒星的华丽绝唱。这就是我们所说的行星状星云（因为已知的第一个此类例子是圆形的，就像行星一样）。这是恒星在死亡时将其外层剥入太空时在恒星周围形成的膨胀物质云。

这个星云的中心是一个白矮星——一颗已经完成死亡阵痛的巨星的残余物。你还会注意到，这个星云并不漂亮、整齐、圆润，而是一对猛烈排出的流出物，就像蝴蝶的翅膀一样。

围绕着中央白矮星——它因死亡和重塑的余热而燃烧得非常热——是一层厚厚的尘埃环面。松浦和她的同事利用 JWST 的红外能力来窥视这些尘埃，从字面上看到它是由什么组成的。

大多数波长的光都会被灰尘阻挡和散射，但长红外波长可以穿透，这使得 JWST 成为探测这种神秘环境的完美工具。

研究人员将 JWST 红外观测与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列 （ALMA） 的无线电观测相结合。这些观测揭示了蝴蝶星云中心发生的过程的新细节。

研究人员发现，这个尘土飞扬的甜甜圈具有无定形尘埃颗粒（如烟灰）的红外特征，以及可爱整齐的晶体结构。闪烁的光线还表明，这些颗粒对于灰尘来说相当大，以微米为单位——这表明它已经在那里悬挂并生长了一段时间。

尘埃的成分也很迷人，含有硅酸盐矿物方镁石、铁石和石英的晶体。

在环面的外侧，原子和分子有明显的渐变。那些需要最多能量形成的离子更靠近星云的中心，而不需要太多能量形成的离子则集中在离中心更远的地方。

JWST 数据中确定的其他特征包括大型铁和镍射流以相反方向从恒星流出;以及相当高浓度的多环芳烃，或多环芳烃.这特别有意思。

多环芳烃是基于碳原子环的煤烟分子大量地在太空中漂流。因此，它们在有关碳基生命起源的理论中占有重要地位。在富含氧气的蝴蝶星云的中心发现它们为我们提供了关于生命基石如何形成的新线索：当来自恒星的强风撞击其周围的物质时。

我们无法倒带太阳系来找出它们是如何从太空中的云中汇集在一起的。像 JWST 这样的仪器和蝴蝶星云这样的天体为科学家提供了重要的洞察力，以弄清楚我们是如何从垂死恒星的尘埃中来到这里的。

该研究已发表在皇家天文学会月刊.

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