詹姆斯-韦伯太空望远镜的观测结果与 15 年前斯皮策太空望远镜的观测结果形成鲜明对比，表明类太阳恒星周围的环境正在发生变化。2008 年，NASA 的斯皮策太空望远镜发现了一个与众不同的原行星盘。这颗年轻的类太阳恒星SZ Chamaeleontis（SZ Cha）周围的尘埃气体盘正在遭受极端紫外线辐射的侵袭--这种情况以前只在计算机模型中出现过，从未在真实宇宙中出现过。
与被 X 射线蒸发的圆盘相比，该系统中的行星有更多的时间形成，而这是正常现象。然而，当詹姆斯-韦伯太空望远镜对 SZ Cha 进行跟踪观测时，却没有发现任何异常情况--没有发现大量紫外线辐射。在短短的宇宙时间内，SZ Cha 星盘的状况发生了变化，这让天文学家们不得不从不相称的数据中解开其中的含义及其对其他太阳系形成的影响。
在这幅艺术家的构想图中，年轻的恒星 SZ Chamaeleontis（SZ Cha）被尘埃和气体盘包围，有可能形成一个行星系统。在行星、卫星和小行星形成之前，我们的太阳系曾经是这样的。太阳的原行星盘中存在着包括地球生命在内的原始成分。资料来源：NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德（STScI）
韦伯太空望远镜追踪霓虹灯标志，探索行星形成的新思路
科学家们正在追随霓虹灯，寻找一个行星系未来和另一个行星系过去的线索--我们自己的太阳系。美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）在年轻的类太阳恒星SZ Chamaeleontis（SZ Cha）周围的尘埃盘中发现了氖元素的明显痕迹。
斯皮策望远镜和韦伯望远镜在氖元素读数上的差异表明，到达星盘的高能辐射发生了前所未有的变化，最终导致星盘蒸发，从而限制了行星形成的时间。
"我们是怎么来到这里的？"马萨诸塞州波士顿大学的天文学家凯瑟琳-埃斯帕亚特（Catherine Espaillat）说："这确实又回到了那个大问题上，SZ Cha 是同一种类型的年轻恒星，T-Tauri 星，就像 45 亿年前太阳系诞生时的太阳一样。地球以及最终生命的原材料，都存在于太阳形成后环绕太阳的物质盘中，因此研究这些其他年轻的系统，就好比我们回到过去，看看我们自己的故事是如何开始的。"
来自美国宇航局詹姆斯-韦伯（James Webb）和斯皮策（Spitzer）太空望远镜的对比数据显示，围绕恒星SZ Chamaeleontis（SZ Cha）的盘在短短15年内发生了变化。2008 年，斯皮策发现了大量的氖 III，这使得 SZ Cha 成为类似年轻原行星盘中的一个异类。然而，当韦伯在2023年对SZ Cha进行跟踪观测时，氖离子II与氖离子III的比例还在典型水平之内。资料来源：NASA、ESA、CSA、拉尔夫-克劳福德（STScI）
作为辐射指标的氖和 SZ Cha 的令人费解的行为
科学家们用氖作为一种指标，来指示有多少辐射以及哪种类型的辐射正在撞击和侵蚀恒星周围的星盘。当斯皮策在 2008 年观测 SZ Cha 星时，它发现了一个异类，氖的读数与其他任何年轻的T-Tauri星盘都不同。不同之处在于探测到了氖III，而在受到高能X射线冲击的原行星盘中，氖III通常很少出现。这意味着SZ Cha盘中的高能辐射来自紫外线（UV），而不是X射线。除了是50-60个年轻恒星盘样本中唯一的奇特结果之外，紫外线与X射线的差异对于恒星盘及其潜在行星的寿命也具有重要意义。
研究小组的另一位天文学家、波士顿大学的 Thanawuth Thanathibodee 解释说："行星基本上是在与时间赛跑，争取在星盘蒸发之前在星盘中形成。在发展中系统的计算机模型中，与主要由X射线引起的蒸发相比，极端紫外线辐射使行星形成的时间多出100万年。"
因此，当埃斯帕拉特的团队再次用韦伯望远镜对 SZ Cha 进行研究时，它已经是一个相当大的谜团了，却发现了一个新的惊喜： 不寻常的氖III特征几乎消失了，这表明X射线辐射占据了主导地位。
研究小组认为，SZ Cha 系统中霓虹灯特征的差异是可变风造成的。研究小组说，风在一个新形成的高能恒星系统中很常见，但有可能在一个安静、无风的时期捕捉到这个系统，而斯皮策恰好做到了这一点。
荷兰莱顿莱顿大学的阿德扬-斯特姆（Ardjan Sturm）补充说："斯皮策和韦伯的数据都非常出色，因此我们知道这一定是我们在 SZ Cha 系统中观测到的新东西--在短短 15 年中，条件发生了重大变化。"
持续研究与宇宙的复杂性
埃斯帕亚特的团队已经在计划利用韦伯望远镜和其他望远镜对SZ Cha进行更多的观测，以揭开其神秘的面纱。合作作者、波士顿大学的凯利-皮特曼（Caeley Pittman）说："用多种波长的光，如X射线和可见光，来研究SZ Cha和其他年轻的系统，对发现我们发现的这种变异性的真正本质非常重要。在许多年轻的行星系统中，以极端紫外线辐射为主的短暂安静期可能很常见，只是我们未能捕捉到它们。"
"宇宙再一次向我们展示，它的任何方法都不像我们想的那么简单。我们需要重新思考，重新观察，收集更多的信息。"
这项研究发表于11月15日的《天体物理学杂志通讯》（The Astrophysical Journal Letters）。