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NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)
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Ssc2007 14c, Steamy Solar System

This diagram illustrates the earliest journeys of water in a young, forming star system. Stars are born out of icy cocoons of gas and dust. As the cocoon collapses under its own weight in an inside-out fashion, a stellar embryo forms at the center surrounded by a dense, dusty disk. The stellar embryo "feeds" from the disk for a few million years, while material in the disk begins to clump together to form planets.

NASA's Spitzer Space Telescope was able to probe a crucial phase of this stellar evolution -- a time when the cocoon is vigorously falling onto the pre-planetary disk. The infrared telescope detected water vapor as it smacks down on a disk circling a forming star called NGC 1333-IRAS 4B. This vapor started out as ice in the outer envelope, but vaporized upon its arrival at the disk.

By analyzing the water in the system, astronomers were also able learn about other characteristics of the disk, such as its size, density and temperature.

How did Spitzer see the water vapor deep in the NGC 1333-IRAS 4B system? This is most likely because the system is oriented in just the right way, such that its thicker disk is seen face-on from our Earthly perspective. In this "face-on" orientation, Spitzer can peer through a window carved by an outflow of material from the embryonic star. This system in this drawing is shown in the opposite "edge-on" configuration.
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Ssc2007 14c, Art from NASA, NGC 1333, Artist's impressions of protoplanetary disks, Spitzer Space Telescope
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Ssc2007 14c、Steamy Solar System この図は、若い恒星系における初期の水の旅を示している。星はガスとほこりの氷のから生まれる。内部に露出した形でが自重で崩壊すると、密集した塵の多い円盤に囲まれた中心に恒星胚が形成される。円盤から数百万年もの間、恒星の胚が「供給」され、円盤内の物質が凝集して惑星を形成し始める。NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡は、この恒星の進化の重要な段階を探ることができ、コクーンが惑星の前の円盤に激しく落ちている時期を探ることができた。赤外線望遠鏡はNGC 1333-IRAS 4Bと呼ばれる形成星を円状に回っている円盤に水蒸気が散乱しているのを検出した。この蒸気は外側のエンベロープの氷として出てきたが、円盤に接触すると気化してしまった。システム内の水の分析により、天文学者は、その大きさ、密度、温度など、ディスクの他の特性についても学ぶことができた。スピッツァーはNGC 1333-IRAS 4Bシステムの水蒸気の深さをどのように見ましたか?これは、システムが正しい方向に指向されているため、その厚いディスクが地球上の視点から直面しているように見えるためと思われる。この「正面向き」の方向では、スピッツァーは胚星からの物質の流出によって彫られた窓からピアリングできる。この図のこのシステムは、逆の「エッジオン」構成で示されている。
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Ssc2007 14c、NASAのアート、NGC 1333、原始惑星系円盤のアーティストの印象、スピッツァー宇宙望遠鏡
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vapor density window envelope disk space vaporizer vigorous vigorously vaporization