沙粒云与卫星孕育区：韦布望远镜的系外行星新发现报告

更广泛地说，理解“YSES-1”超太阳系的形成过程，能为我们深入了解自身太阳系的起源提供更多见解，并使我们有机会实时观测和学习一颗类似于木星的行星的形成过程。

"直接成像的系外行星——即我们自身太阳系之外的行星——是我们唯一能真正拍摄到照片的系外行星，"都柏林圣三一学院物理学院博士后研究员、刚发表在顶级国际期刊《自然》上的研究文章共同作者埃弗特·纳塞金博士表示。"这些系外行星通常足够年轻，其形成产生的热量尚未消散，而我们天文学家观测到的正是这种在热红外波段可见的热量。"

基兰·霍赫博士与一个大型国际团队（包括都柏林圣三一学院的天文学家）利用詹姆斯·韦伯空间望远镜（JWST）上的光谱仪器，获取了围绕类太阳恒星YSES-1运行的两颗年轻巨行星的宽波段光谱。这些行星体积是木星的数倍，且轨道距离其宿主恒星甚远，凸显了即使是在类似太阳的恒星周围，系外行星系统也呈现出多样性。

测量这些系外行星光谱的主要目标是了解它们的大气层。不同的分子和云粒子会吸收不同波长的光，从而在行星的发射光谱上留下特征性的"指纹"。

纳塞金博士表示："当我们观测较小的外层伴星YSES-1c时，在其中红外波段发现了硅酸盐云的确凿特征。这些云本质上由沙粒状颗粒构成，这是在系外行星中迄今观测到的最强硅酸盐吸收特征。"

"我们认为这与行星的相对年轻有关：年轻行星的半径略大，这种扩展的大气层可能使云层能够吸收更多行星自身发出的光。通过详细建模，我们得以确定了这些云的化学成分，以及云粒子形状和大小的详细信息。"

内侧行星YSES-1b则带来了其他意外发现：虽然整个行星系统相对年轻，年龄为1670万年，但其宿主恒星周围已观测不到行星形成盘的迹象。然而，研究团队在YSES-1b周围观测到一个环绕行星本身的盘状结构，据信该结构向行星输送物质，并充当卫星形成的诞生地——类似于木星周围观测到的情形。迄今为止仅发现过三个类似盘状结构，且它们围绕的天体都比YSES-1b年轻得多，这引发了关于该盘如何能存在如此之久的新疑问。

纳塞金博士补充道："总体而言，这项工作彰显了JWST在表征系外行星大气方面的非凡能力。在仅有少数可直接成像的系外行星中，YSES-1系统为理解这些遥远巨行星的大气物理和形成过程提供了独特视角。"

概括来说，理解这个超太阳系的形成过程，能进一步揭示我们自身太阳系的起源，让我们有机会实时观测一颗类木行星的形成。了解行星形成所需的时间以及形成结束时的化学构成，对于认识我们太阳系原始组成部分的面貌至关重要。科学家可将这些年轻系统与我们的系统进行比较，从而获得关于自身行星随时间演化线索。

空间望远镜科学研究所贾科尼学者基兰·霍赫博士表示："该研究计划在JWST发射前就已提出。其独特之处在于，我们假设未来望远镜上的NIRSpec仪器应能在单次曝光中同时观测其视场内的两颗行星，本质上达到了事半功倍的效果。发射后的实际观测证实了我们的模拟结果，为我们提供了迄今最详细的多行星系统数据集。"

"YSES-1系统行星的间距之大，也无法用当前的形成理论解释。因此，在YSES-1c周围发现独特的硅酸盐云，以及在YSES-1b周围发现炽热微小尘埃物质的额外发现，为确定行星形成和演化机制带来了更多谜团和复杂性。"

"这项研究主要由博士后和研究生等早期职业研究人员组成的团队主导，他们构成了论文的前五位作者。正是他们的创造力和辛勤工作，才使得这些惊人的跨学科发现成为可能。"