距离地球 1,300 光年的一颗恒星可能刚刚揭示了太阳系最保守的秘密之一。
它被称为猎户座 V883，是一颗年轻的恒星，周围环绕着一个巨大的物质盘，有一天这些物质将合并成绕轨道运行的行星。 正是在那个圆盘中，科学家们对水蒸气进行了明确的检测，水蒸气与所有其他注定成为外星世界一部分的尘埃和气体一起旋转。
这表明太阳系的水？ 包括现在在地球上的那个？ 存在于太阳诞生的气体摇篮中； 它就在这里，而不仅仅是，但在太阳出现之前，帮助我们的星球成长。
“我们现在可以追溯到太阳形成之前太阳系中水的起源，”天文学家约翰·托宾说美国国家射电天文台的。
水在整个宇宙中相当普遍，尽管地球尤其不一样”“如果没有它，它会在地球表面盘旋，以蒸气的形式渗透到大气中，从天上掉下来。这对我们来说似乎很平常，但没有它我们就无法生活；几乎所有生命的化学过程都需要它。
它也是行星形成的重要成分。 恒星是从太空中的尘埃和气体云中诞生的。 密集的团块在重力作用下塌陷，并旋转，开始从周围的云中卷入更多物质，形成一个圆盘，为婴儿恒星提供能量。
一旦恒星完成生长，行星系统的所有其他特征就会从盘的剩余部分形成。 尘埃颗粒通过静电粘在一起，形成越来越大的团块，直到物体质量足够大，足以承受重力。
水被认为起着在此过程中发挥了重要作用; 超过水蒸气结冰点？ 称为雪线？ 它像冰一样覆盖尘埃颗粒，使它们额外的粘性这有助于粒子在行星生长的最初阶段粘在一起。
我们可以根据氢同位素来测量水的形成地点和方式。 正常氢的原子核中没有中子。 重氢，也称为氘，其原子核中有一个中子。 含有重氢的水分子被称为重水，它的形成条件不同于普通水的形成条件。
在地球上，我们可以将一些水追溯到彗星，因为水与重水的同位素比率相似。 这表明水可以被束缚在彗星和小行星中并被输送到行星体。 但水是如何进入彗星的还没有被完全解释清楚。 现在，通过研究 V883 Orionis，托宾和他的团队填补了这一空白。
“我们可以将水穿过宇宙的路径视为一条踪迹。我们知道端点是什么样子，即行星上和彗星上的水，但我们想追踪这条踪迹回到水的起源，”托宾说。
“在此之前，我们可以将地球与彗星联系起来，将原恒星与星际介质联系起来，但我们无法将原恒星与彗星联系起来。V883 Ori 改变了这一点，并证明了该系统和太阳系中的水分子具有氘和氢的比例相似。”
这颗恒星非常年轻，仍在生长，周围有一个巨大的圆盘。 通过研究该圆盘发出的光，研究人员已经能够识别水蒸气的光谱特征。 更好的是，他们还确定了氢同位素比率。
“V883 Orionis 是本案中缺失的一环，”托宾说。
“圆盘中水的成分与我们太阳系中彗星的成分非常相似。这证实了行星系统中的水形成于数十亿年前，在太阳出现之前的星际空间中，并且已经形成的想法。被彗星和地球继承，相对没有变化。”
V883 Orionis 如此特别的原因在于它一直在经历爆发性的加速增长，这意味着它暂时比平常更热。 原恒星周围吸积盘中的大部分水都被冻结，仅在靠近恒星的地方以蒸气形式存在，很难辨认。 然而，V883 Orionis 的活动爆发了将雪线推开到比平时离恒星更远的地方； 任何比雪线更近的水都是水蒸气。
蒸气比冰更容易检测和分析，因此研究人员能够对 V883 Orionis 圆盘中水的同位素组成进行可靠的测量，并对其进行量化。 V883 Orionis 周围漂浮着超过地球海洋体积 1,200 倍的水蒸气。
研究结果表明，行星系统中的所有水几乎都直接来自其恒星诞生的云层。
“我们的结论是，圆盘直接继承了来自恒星形成云的水，并且这些水融入了大型冰体，例如彗星，而没有发生实质性的化学变化，”研究人员在论文中写道。
“尽管地球上水的具体输送机制（彗星和/或小行星）仍然存在争议，但在 V883 Ori 中发现的[氢同位素比]证明，我们太阳系中的水分子起源于寒冷的星际介质，然后形成因此，对年轻行星形成盘进行空间分辨水观测对于连接水库和类地行星的形成至关重要。”
该研究发表于自然。
