近地行星系“碎片圓盤”中發現碳原子氣體存在的証據

　　日本理化學研究所、茨城大學等組成的研究小組利用位於智利的阿塔卡瑪亞毫米波望遠鏡（ASTE），觀測距地球200光年和63光年的兩個行星系碎片圓盤，發現了碳原子氣體存在的証據，初步支持了碎片圓盤中的氣體來源於“供給說”理論。

　　星際漂浮的以氫分子為主要成分的氣體和塵埃形成了分子雲，分子雲因自身重力收縮，誕生了行星系。原始恆星周圍的氣體和塵埃成長為圓盤。塵埃合體形成微小行星，殘存的塵埃和岩石撞擊，飛散的碎屑呈圓盤狀漂浮，這被稱作“碎片圓盤”，相當於行星形成的最后階段。現在太陽系邊緣部位的奧爾特雲即被認為是碎片圓盤的殘余。隨著行星完全形成，原始行星系圓盤的氣體成分消失。

　　但近年來，科學家發現碎片圓盤中含有一氧化碳分子（CO）、碳陽離子和氧原子，其起源有兩個理論：一個是“殘存說”，認為是形成行星時殘留的氣體成分﹔另一個理論是“供給說”，認為原始行星系圓盤的氣體消失后，從殘存的塵埃和微小行星中重新獲得了新的氣體成分。

　　這兩個學說區別在於碎片圓盤內是否含有大量氫分子。中心恆星發出的紫外線將CO“離解”，生成游離態碳原子，如果有氫氣介導，碳和氧會重新結合成CO，如果沒有氫，反應就不會發生，碳仍然保持原子狀態。

　　此次，研究小組通過對鯨魚座和繪架座方向的碎片圓盤鯨魚座49（距地球200光年）以及繪架座β（距地球63光年）進行觀測，檢測到了碳原子的亞毫米波亮線譜線。換算發現，在氣體總質量中，碳原子氣體量高出CO氣體量數十倍。

　　理化學研究所研究員?口彩告訴科技日報記者：“這一發現令人非常吃驚，觀測之前我們沒想到會有這麼多的碳原子氣體。”她表示，其他碎片圓盤也可能存在碳原子氣體。如果今后能証實這一點，起源理論將更加支持“供給說”。他們將繼續觀測，以期揭示像太陽系這樣的行星系完全形成的正確時間。（記者 陳超）