我们的小行星带是超过一百万颗太空岩石的家园，大小不一，从矮行星到漂浮在木星和火星之间的尘埃颗粒。天文学家刚刚发现了另一个这样的带，但它围绕的是另一颗恒星，而不是我们的太阳。

　　美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)在北落师门恒星周围发现了这条小行星带，距离我们只有25光年。多年来，科学家们一直在研究北落师门的碎片盘，这是行星形成时发生的所有碰撞产生的岩石、冰和尘埃的集合。今天发表在《科学》杂志上的新数据以前所未有的细节展示了这个系统，揭示了隐藏世界的指纹和行星碰撞的证据。

　　多年来，许多望远镜都指向了北落师门:斯皮策太空望远镜，位于智利高沙漠的阿塔卡马大型毫米波阵列(ALMA)，甚至哈勃太空望远镜。北落师门比我们的太阳年轻得多，可能很像我们的太阳系在诞生时的样子;由于天文学家无法穿越回到太阳形成的时候，他们只能观察其他年轻的恒星，用这些仍在形成的行星系统作为例子，来说明行星形成的过程是什么样的。

　　北落师门对天文学家来说是一个很有吸引力的选择，因为它离我们很近，这意味着天文学家更容易注意到细节。“这个系统绝对是我们想用JWST观察的第一个系统之一，”美国宇航局喷气推进实验室的研究科学家、合著者玛丽·尤夫(Marie Ygouf)说。

　　北落师门碎片盘系统，突出其结构的关键部分。右边的插图展示了大尘埃云的细节。

　　在JWST之前，其他的观测显示，北落师门被一圈类似于我们太阳系柯伊伯带的尘埃包围着，柯伊伯带包含了海王星之外的所有小冰块和岩石。来自美国宇航局最高级太空望远镜的新数据不仅发现了这个外环，还发现了一个更类似于小行星带的内环。还有第三个特征——一个巨大的尘埃团，被亲切地称为大尘埃云。

　　北落师门的外柯伊伯带环和内小行星带环之间有一个间隙。亚利桑那大学的天文学家András Gáspár说:“我们看到的新差距暗示了冰巨质量行星的存在，这与我们在太阳系中看到的类似，”就像海王星或天王星一样。亚利桑那州天文学家、合著者斯凯勒·沃尔夫解释说，这颗看不见的行星可能是通过引力“凿出缝隙”的。

　　北落师门的小行星带有一个奇怪的倾斜，出现在与外环不同的角度，好像有什么东西使它失去了平衡。事实上，撞击或许可以解释这种错位，研究人员说——大碰撞可能使小行星带倾斜，也产生了巨大的尘埃云。

　　北落师门的所有迹象都“指向一个充满活力和活跃的太阳系，充满了相互撞击的岩石体，”合著者乔纳森·阿吉拉尔说，他是太空望远镜科学研究所的工作人员，也是JWST任务控制中心的所在地。

　　JWST非常适合拍摄这些北落师门尘埃的照片。尘埃在中红外波段发出最亮的光，这是大多数其他天文台无法到达的长波。一个特别强大的望远镜也是必要的，以解决足够的细节，而JWST是唯一一个同时具备这两个特征的望远镜。太空望远镜的中红外仪器(MIRI)也有一个日冕仪，一个小点挡住明亮的恒星，显示周围的尘埃。

　　阿吉拉尔说:“中红外波长对碎片盘的观测非常重要，因为这是你观察尘埃发射的地方，尘埃的分布告诉你很多正在发生的事情。”他补充说，北落师门的新视角“展示了JWST和MIRI的科学力量，即使它们刚刚投入运行一年。”

　　看看我们的太阳系在婴儿期的样子当然很有趣，但北落师门并不是一个完全的克隆体。北落师门的柯伊伯带和小行星带的“二重体”比我们太阳系的那些特征更分散，包含更多的物质。尽管北落师门比我们现在的太阳系有更多的运动和撞击，但我们的行星在遥远的过去也有过类似的阶段，被称为晚期重轰击期。天文学家希望JWST看到的碎片盘能帮助他们弄清楚太阳系是如何诞生的细节，以及它们是如何成长为我们自己的行星的。

　　密歇根大学的天文学家珍妮·卡拉汉(Jenny Calahan)没有参与这项新发现，她说:“我们正处于未知领域的前沿，我特别兴奋地看到JWST对行星形成盘的发现。”“看着这些JWST的照片，我想起了我第一次戴眼镜的那一刻，”卡拉汉补充道。“当世界(或碎片盘)以你不习惯的水平进入焦点时，它只会改变你的整个视角。”