重建太陽系形成歷程，韋伯直擊星盤演化史

由韋伯太空望遠鏡近期觀測資料顯示，年輕恆星周圍普遍存在由氣體與塵埃組成的原行星盤。當分子雲中的局部氣體團塊在重力作用下坍縮形成恆星時，未被吸積的物質會在恆星周圍形成厚實盤狀結構。

隨著時間推移，盤內塵埃經由碰撞與凝聚逐步成長為微行星（planetesimals），並進一步演化為完整行星；未能持續增長的殘餘物質則形成小行星與彗星。盤內剩餘氣體則在數千萬年間逐步受到恆星輻射驅散，原行星盤消失。天文學家認為太陽系早期也經歷相同過程，孕育出了今日所見的氣態巨行星與類地行星等多樣天體。近期天文學家透過觀測更年輕的原行星盤，得以重建太陽系形成歷程，並理解銀河系中各類行星系的起源。

▲ 由韋伯太空望遠鏡所拍攝的原行星盤 Tau 042021（左）和 Oph 163131（右）高解析度影像。（Source：NASA/ESA/CSA/Webb/Hubble/ALMA/ESO/NAOJ/NRAO/G. Duchêne/M. Villenave.）

此次研究對象為兩個原行星盤系統：Tau 042021（或稱為2MASS J04202144+2813491）與Oph 163131（或稱為2MASS J16313124-2426281），分別位於金牛座與蛇夫座方向，距離地球分別約450與480光年。研究團隊結合韋伯望遠鏡的近紅外線與中紅外線波段的觀測資料，得以呈現細緻的盤結構與塵埃分布特徵。

這兩個系統最顯著的共同點，在於其原行星盤幾乎以正側面（edge-on）朝向地球，使中央年輕恆星發出的光線大部分被濃密的盤體塵埃所遮蔽。因而顯露出由盤上方與下方塵埃散射的較暗星光，呈現出明暗對比鮮明的雙層雲狀結構。如此不但降低了恆星光線對觀測者的干擾，也顯露出盤外層微塵埃細緻的空間分布特徵。影像中呈現的色彩層次與對稱結構，常被形容為宛如宇宙中的彩色陀螺。

更關鍵的是，研究這些以正側面朝向地球的原行星盤，對於瞭解行星形成條件具有高度科學價值。原行星盤內部與其上下方的塵埃分布，會直接影響物質凝聚效率、溫度梯度變化以及化學組成，進而決定行星形成的位置與型態。透過精細分析這些結構，天文學家可以依照觀測資料分析所得的關鍵條件與機制建立精確的行星形成模型，更深入理解行星系統的演化過程。