韦伯望远镜首次拍摄行星系统的诞生过程，像生物体第一次分裂细胞

天文学家史无前例地目睹了一个行星系统从无到有的诞生过程。通过詹姆斯·韦伯太空望远镜和位于智利的ALMA射电望远镜的联合观测，研究团队在距离地球约1300光年的猎户座中发现了名为HOPS-315的原恒星，其周围正在发生行星形成的最初阶段——这是人类首次实时观测到如此早期的行星诞生过程。

这项发表在《自然》杂志上的重大发现，为理解46亿年前太阳系如何形成提供了前所未有的直接证据。研究团队在HOPS-315周围的原行星盘中发现了正在凝结的一氧化硅气体和结晶硅酸盐矿物，这些物质被认为是构成岩石行星的基础材料。

捕捉宇宙"细胞分裂"的历史瞬间

莱顿天文台的首席研究员梅丽莎·麦克卢尔形容这一发现如同观察生物体形成第一个细胞一般："我们直接瞥见了像地球这样的岩石行星围绕年轻原恒星诞生的炎热地区。这是第一次，我们可以明确地说，行星形成的第一步正在发生。"

HOPS-315是一颗G型恒星，与太阳属于同一类型，但年龄要年轻得多。它被一个由气体和尘埃组成的炽热、旋转的星周包层包围，这就是所谓的原行星盘。在这个宇宙"育儿室"中，天文学家发现物质正在凝结形成固体矿物颗粒。在接下来的数百万年里，这些矿物颗粒将冷却并合并形成更大的星子，最终成长为新行星的组成部分。

密歇根大学教授埃德温·伯金强调了这一观测的独特性："这个过程以前从未在原行星盘或太阳系以外的任何地方见过。"与以往发现的较为成熟的原行星系统不同，HOPS-315展现的是行星形成的"时间零点"——最初的物质凝结阶段。

技术突破揭示宇宙深层秘密

这项发现的实现得益于两台先进望远镜的协同工作。詹姆斯·韦伯太空望远镜首先探测到了一氧化硅和结晶硅酸盐的存在，表明了原行星盘的存在。然而，仅凭这些数据还无法确定矿物的确切形成位置。

关键突破来自ALMA望远镜的精确定位能力。由于HOPS-315的原行星盘恰好以合适的角度呈现给地球观测者，避免了恒星高能物质流出的干扰，ALMA得以将矿物信号的起源精确定位到距离恒星约2.2个天文单位的位置——这相当于地球到太阳距离的2.2倍，恰好对应于太阳系中火星和木星之间的小行星带位置。

这一巧合并非偶然。小行星带是太阳系形成时期的"化石记录"，其中保存着与HOPS-315周围发现的相同类型的一氧化硅和结晶硅酸盐矿物。莱顿大学研究员洛根·弗朗西斯指出："我们在这个太阳系外系统中看到的矿物，正如我们在太阳系小行星中看到的一样。"

这项发现对天文学具有深远意义。长期以来，科学家一直想知道太阳系的形成过程是否具有普遍性，或者我们的家园是宇宙中的独特例外。HOPS-315的发现表明，至少在某种程度上，太阳系的形成模式在宇宙中并不罕见。

观测结果显示，固体矿物的形成过程发生在原行星盘中温度和压力条件适宜的区域，这些条件允许气态物质凝结成固体颗粒。随着时间推移，这些颗粒将通过重力作用聚集成更大的天体，最终形成行星。这一过程与科学家根据太阳系研究推测的行星形成理论高度一致。

研究团队计划继续监测HOPS-315系统的演化过程，虽然完整的行星形成需要数百万年时间，但通过寻找更多类似的新生行星系统，天文学家有望构建更完整的行星形成图景。这些观测不仅帮助我们理解太阳系的起源，也为寻找其他可能孕育生命的世界提供了重要线索。

随着詹姆斯·韦伯太空望远镜和ALMA等先进设备的持续运行，人类正站在宇宙学研究的新起点上，有望揭示更多关于行星系统诞生和演化的奥秘。