3400 光年外的生命線索！蝴蝶星雲首度發現碳基分子，改寫宇宙塵埃認知

地球的形成來自宇宙塵埃的逐漸聚集。這些塵埃包含礦物與有機分子，是行星乃至生命的起點。最近，天文學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡觀測位於天蠍座的「蝴蝶星雲」（NGC 6302），揭示了這些關鍵原料如何在太空中演化，讓我們更進一步理解地球形成的線索。

多年來，科學家一直爭論宇宙塵埃的形成與演化過程。大多數塵埃呈現無定形結構，像煤煙一樣，但也有一部分會形成晶瑩的小晶體，宛如礦石。蝴蝶星雲的新觀測讓天文學家同時看到兩種塵埃：穩定環境中長成的晶體礦石，以及劇烈環境裡生成的煤煙微粒。這顯示不同種類的塵埃會在不同環境中誕生與演化，而這些正是行星形成所需的原料。

蝴蝶星雲距離地球約 3,400 光年，是一個典型的行星狀星雲，是中小質量恆星（像太陽這樣的恆星）在生命末期拋射掉外殼層後留下的遺產。它的中心是一顆炙熱的白矮星，溫度高達22萬K。這些被拋射出的物質形成厚重的環帶與對稱的「翅膀」。透過韋伯望遠鏡的觀測，科學家發現鐵與鎳組成的高速噴流，從星雲核心成對噴出；更意外的是，他們還偵測到碳基分子「多環芳香烴」（PAHs）。這類分子在地球上常見於營火煙霧或汽車廢氣，而這次是首次在富含氧的行星狀星雲中被偵測到，打破了它們只能在碳豐富環境生成的認知，顯示生命原料能在更廣泛的環境中誕生。

▲ 蝴蝶星雲（NGC 6302）的多波段觀測影像。左圖為哈伯太空望遠鏡的可見光影像，展現整體雲氣結構，外觀宛如蝴蝶展翅；中圖為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的紅外線影像，顯示環繞核心白矮星的厚重塵埃結構；右圖則放大左圖方框範圍，由韋伯與 ALMA 聯合觀測，呈現核心區域的環帶、氣泡與噴流。ALMA在次毫米波段提供冷塵埃與分子的觀測數據，補足韋伯紅外線的不足，並透過分子譜線揭示蝴蝶星雲的化學細節，顯示行星與生命原料的重要線索。

行星狀星雲是中小質量恆星生命最後的階段，在天文時間尺度上可存在約兩萬年，足以展現壯麗的結構。這與大質量恆星最終以超新星爆炸收場截然不同。蝴蝶星雲不僅是一片壯觀的星際雲氣與塵埃，更是一座宇宙工廠，製造出岩石行星與生命所需的原材料。從這些塵埃與分子的蛛絲馬跡中，科學家得以追溯地球誕生的遠古線索。