科技日报于 4 月 28 日从北京发出电文稿 ,此电文稿由记者张梦然撰写。美国国家航空航天局 ,也就是 NASA ,其 SPHEREx 探测器在不久前绘制出了银河系里规模前所未有的星际冰分布图。该探测器在巨型分子云中发现了一片广阔冰区 ,这片冰区延绵超过 600 光年。这些由气体和尘埃构成的区域乃是恒星的摇篮。而在这些区域中所蕴含的冰 ,是形成生命化学基础的关键原料。有关此项研究的内容发表在了新一期的《天体物理学杂志》上。
SPHEREx任务,也就是宇宙历史、宇宙再电离与冰探测分光光度计任务,其核心科学目标当中的一个,便是去绘制多种星际冰的化学特征图谱,这些星际冰涵盖了水冰、二氧化碳冰以及一氧化碳冰。科学家觉得,那些附着在宇宙尘埃颗粒表面的冰,是宇宙里大部分水的储存库,地球海洋的冰、彗星的冰以及其他天体上的冰,都有可能源自这样的区域。
此次,美国加州理工学院科学家,哈佛—史密松天体物理中心等机构科学家,利用SPHEREx对银河系内的天鹅座X等恒星形成区进行了深入观测。探测器凭借其强大的红外光谱能力,穿透了可见光下全然不透明的致密尘埃带,以前所未有的细节阐释了不同冰分子的空间分布。观测表明,在尘埃最为密集的区域,冰的丰度也是最高的,这支撑了主流理论:星际冰形成于微小尘埃颗粒表面,且被致密的尘埃环境保护,免遭新生恒星强烈紫外辐射的破坏。
2025年3月发射的SPHEREx空间望远镜,由NASA喷气推进实验室管理,是首个专为全天域红外光谱巡天设计的任务,得以以102个红外波长对天空进行观测,这能精确辨别不同分子的“化学指纹”,到2025年底,它完成了首张全天红外地图的绘制。
和詹姆斯·韦布空间望远镜等装置针对特定天区展开的深度观测不一样,SPHEREx给出了宏观的“大图景”视角,这让科学家能够系统性探究影响大片区域冰形成速率的环境因素,像是对比水冰与二氧化碳冰针对不同环境刺激(像紫外线辐射或者尘埃温度变化)的响应差别,这些冰的分布与丰度,直接关联到未来在那些区域诞生的行星系统能够获取多少生命所需的挥发性物质。
相关发现仅是SPHEREx任务起始方面,其持续开展观测会为理解银河系架构情况,恒星跟行星形成的物理情形,以及生命必备分子怎样输送至新生世界等一连串根本问题,提供极关键的数据呢。
【总编辑圈点】
绘制银河系“冰地图”的SPHEREx探测器,最近发现了绵延超600光年的巨大“宇宙冰库”,这些冰主要存于恒星诞生的气体尘埃云中,包含水冰、二氧化碳冰等,它还是储存大量未来可能形成行星甚至生命基础元素的原料库,研究显示冰的分布与尘埃密度密切相关,能助科学家理解恒星和行星系统诞生环境,人类一直用各种视角观察宇宙,这张“冰地图”也为我们探索宇宙生命起源提供重要导航。


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