韋伯望遠鏡新發現!海王星外天體藏有機分子

海王星外天體(TNOs)冥王星(左)和阿羅科斯(右)的圖像,分別是NASA新視野號(New Horizons)太空船在2015年和2019年的主要飛掠目標。(圖擷取自NASA專頁)
〔編譯陳成良/綜合報導〕據《每日科技網》(scitechdaily)報導,美國航太總署(NASA)的韋伯太空望遠鏡(JWST)首度針對海王星外天體進行高解析度光譜分析,發現這些遙遠的冰冷天體不僅有水冰,還存在二氧化碳與複雜的有機分子,為太陽系起源研究帶來突破性進展。
海王星外天體(Trans-Neptunian objects, TNOs)是一群繞行太陽的冰冷天體,其軌道距離相當於或遠超過海王星。這類天體大小不一,從直徑約2400公里的矮行星冥王星(Pluto)和鬩神星(Eris),到僅數十公里的小天體如阿羅科斯(Arrokoth)都有。這些天體主要聚集在柯伊伯帶(Kuiper Belt)。此概念最早由艾吉沃斯(Kenneth Edgeworth)於 1950 年代提出,後由古柏(Gerard Kuiper)進一步發展,因此海王星外天體也常被稱為柯伊伯帶天體(Kuiper Belt objects, KBOs)。
韋伯太空望遠鏡的先進觀測能力,讓科學家得以前所未有的細節解析這些遙遠天體的表面組成。位於巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所(STScI)研究員霍勒(Bryan Holler)和史坦斯貝瑞(John Stansberry)指出,這項發現有助於科學家將海王星外天體分為三個不同的光譜群。更重要的是,韋伯望遠鏡的觀測數據揭示了這些天體上存在多種複雜的有機分子。
這些有機分子並非生命的直接證據,但它們是構成生命的重要基石。在太陽系早期,這些有機分子可能經由彗星或小行星撞擊等方式,被帶到地球,進而促成了地球生命的起源。因此,韋伯望遠鏡的這項發現,不僅加深了我們對海王星外天體的認識,也為探索太陽系外其他行星系統是否存在生命提供了新的線索。
冥王星是第一個被發現的海王星外天體,由湯博(Clyde Tombaugh)於1930年在羅威爾天文台(Lowell Observatory)發現。直到1992年,天文學家朱維特(Dave Jewitt)和劉麗杏(Jane Luu)才發現第二個海王星外天體「1992 QB1」(現名阿爾比恩 Albion)。迄今,已確認的海王星外天體超過5000個。
這些天體的軌道分布,反映了天王星和海王星在太陽系早期的遷移。電腦模擬顯示,當這兩顆行星向外遷移時,擾動了原始的海王星外天體盤,將部分天體拋出,並引導其餘天體進入現今的軌道。這為研究太陽系早期歷史提供了重要線索。