NGC 6302中二氧化碳冰的位置。图像显示了HST/WFC3观测，采用滤镜F656N，追踪氢-α发射。JWST MIRI拼接图用白色框架表示。轮廓显示气相二氧化碳柱密度，左下角显示对应的对数N值（厘米）。图片来源：arXiv
国际天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜首次在行星状星云中探测到干冰
2026年3月国际天文学团队在arXiv预印本服务器上发表的最新研究报告显示，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）已在复杂的行星状星云NGC 6302中首次发现干冰（固态二氧化碳）。这项突破性发现为行星状星云的化学组成研究提供了全新的视角。
1. 关键发现首次探测到行星状星云中的干冰
通过JWST中红外仪（MIRI）的中分辨率光谱仪（MRS）观测，科学家在NGC 6302的尘埃环中发现了两条干冰特征：
14.9–15.15 µm范围的浅而宽的吸收特征
15.2–15.3 µm范围的第二吸收特征
与年轻星体的对比
论文指出，NGC 6302中气体与冰的比值与年轻星体（YSO）中的明显不同，表明在演化后恒星环境中，冰的形成或处理机制与YSO显著不同。
首次识别比水更易挥发的冰种
由于行星状星云通常受到强紫外辐射的破坏，分子冰和脆弱分子很难存留。此次探测的干冰是已知的第一种在行星状星云中出现的比水更易挥发的冰。
2. 行星状星云与星际介质行星状星云（PNe）是恒星演化过程中从主序星向红巨星或白矮星转变时喷射出的气体与尘埃膨胀壳。尽管相对罕见，但PNe是研究星际介质（ISM）成分的重要实验室。
NGC 6302被誉为“蝴蝶星云”或“昆虫星云”，是双极型PNe，距离地球约3400光年，半径至少1.5光年。其显著特征是明亮的东西向双极叶状结构，中间被一个巨大尘埃环隔开。
3. 先前研究与本研究动机有机化学的先行者
以前的观测已在NGC 6302中检测到甲基离子（CH₃⁺），该离子是有机化学反应的关键驱动力。
另外，研究显示多环芳烃（PAHs）在NGC 6302中广泛存在。
化学活跃的实验室
这些发现表明NGC 6302具有丰富的化学过程，是探索PNe中复杂化学路径的理想“实验室”。
正是基于此，加拿大西安大略大学Charmi Bhatt教授及其团队决定利用JWST的MIRI探测器进一步研究NGC 6302的化学组成。
“本研究利用JWST MIRI/MRS对NGC 6302进行观测，覆盖了中心恒星、尘埃环以及双极叶状结构的最内层。” 论文中如是写道。
4. 未来展望作者指出，为了揭示PNe的化学路径、温度结构及冰处理机制，需要高空间分辨率的观测。只有通过更细致的测量，才能确定冰化学在密集PNe尘埃环中是否普遍存在。
勇编撰自论文"Detection of CO2 ice in the planetary nebula NGC 6302".arXiv.2026相关信息，文中配图若未特别标注出处，均来源于自绘或公开图库。