行星形成于围绕年轻恒星运转的气体和尘埃盘中。MIRI中红外盘巡天(MINDS)由德国海德堡马克斯·普朗克天文研究所(MPIA)的托马斯·亨宁(ThomasHenning)领导，旨在建立一个具有代表性的盘样本。通过使用詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)上的MIRI(中红外仪器)探索它们的化学和物理特性，该合作将这些盘与可能在那里形成的行星的特性联系起来。

詹姆斯韦伯太空望远镜发现大量富含碳的气体这些气体可作为未来围绕极低质量恒星的行星的成分

在一项新研究中，一组研究人员探索了一颗质量仅为0.11个太阳质量的极低恒星(称为ISO-ChaI147)的附近区域，其研究结果发表在《科学》杂志上。

JWST为行星形成盘的化学性质打开了一扇新窗口

荷兰格罗宁根大学的主要作者阿迪亚·阿拉巴维(AdityaArabhavi)解释说：“从地球上不可能进行这些观测，因为相关气体排放会被大气层吸收。”

“此前，我们只能识别出该物体发射的乙炔(C2H2)。然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜更高的灵敏度和仪器的光谱分辨率使我们能够探测到较少分子发出的微弱辐射。”

MINDS合作小组发现气体的温度约为300开尔文(约30摄氏度)，富含碳分子，但缺乏富氧物质。“这与我们在太阳型恒星周围盘面中看到的成分截然不同，在太阳型恒星周围盘面中，水和二氧化碳等含氧分子占主导地位，”团队成员、格罗宁根大学的IngaKamp补充道。

一个引人注目的富氧盘例子是PDS70，MINDS计划最近在该盘上发现了大量水蒸气。考虑到早期的观测结果，天文学家推断，围绕质量极低恒星的盘的演化方式与围绕质量较大恒星(如太阳)的盘的演化方式不同，这可能有助于在那里找到具有类似地球特征的岩石行星。

由于此类圆盘中的环境为新行星的形成设定了条件，因此任何此类行星都可能是岩石行星，但在其他方面与地球截然不同。

这对于围绕低质量恒星运行的岩石行星意味着什么?

这些圆盘中的物质数量及其分布限制了圆盘能够提供必要物质的行星的数量和大小。因此，观测表明，在质量极低的恒星(宇宙中最常见的恒星)周围的圆盘中，与地球大小相似的岩石行星比木星般的气态巨行星形成得更快。因此，质量极低的恒星占据了绝大多数类地行星。

“我们在早期的研究中表明，富含碳的气体在这些圆盘中运输到类地行星通常形成的区域的速度比质量更大的恒星的运输速度更快、效率更高。”

虽然质量极低的恒星周围的盘中碳元素含量明显高于氧元素含量，但造成这种不平衡的机制仍不清楚。盘的成分要么是碳元素富集，要么是氧元素减少。如果碳元素富集，则可能是盘中的固体颗粒造成的，这些固体颗粒中的碳元素蒸发并释放到盘的气体成分中。

尘埃颗粒被剥离了原始的碳元素，最终形成了岩石行星体。这些行星将像地球一样缺乏碳元素。不过，碳基化学成分至少可能主导由盘状气体提供的主要大气层。因此，质量极低的恒星可能不是寻找类似地球的行星的最佳环境。