
一项新研究表明,研究偏远婴儿星的天文学家发现了一个“缺失的联系”,最终可以解释地球上水的起源。
通过在V883 Orionis上训练强大的射电望远镜,在距离猎户座星座的距离地球1,300光年的原子望远镜中,天文学家发现了气态水,具有靠近地球周围彗星的化学成分。这是至关重要的证据表明,彗星向古老的地球传递的水来自比太阳年龄大的气云。
天文学家以前观察到水从气云转移到年轻恒星周围的圆盘,然后后来从彗星到行星。但是,链条中缺少的链接 - 从年轻明星到彗星的步骤 - 证明是难以捉摸的。现在,在3月8日发表的新发现中自然,研究人员终于填补了空白。
“在这种情况下,V883 Orionis是缺少的链接,”首席作者约翰·J·托宾,位于西弗吉尼亚州夏洛茨维尔的国家射电天文台的天文学家在一份声明中说。 “圆盘中水的成分与我们自己的彗星非常相似太阳系。这证实了这样一种观念,即行星系统中的水在太阳,星际空间之前形成了数十亿年,并且已经被彗星和地球遗传而成,相对不变。”
恒星在巨大的灰尘和气体云中发现了他们的开端,这些尘土和气体逐渐崩溃,在聚集时升温。一旦原始恒星开始成形,剩下的剩余的构建块就形成了新恒星周围的一个磁盘,将数百万年的数百年组合在一起,形成了彗星,小行星和行星。一旦形成了行星,地球盘的水(现在被冻结在数百万彗星内)像宇宙雪球一样挤满了新世界。
为了找到证据表明,来自星形云层的水冻结成行星光盘内的彗星,研究人员使用了Atacama大毫米/亚毫米/亚毫米阵列(ALMA),该阵列是北部智利北部的66台射电望远镜的阵列,发现在V883 Orionis周围的碟片内部发现的盘中散发出的明显辐射。
水通常由一个与两个氢原子结合的氧原子组成,但可以存在于两个变体中,称为半高和重水,将一个或两个氢原子换成氘葡萄膜(一种或两个同位素,一种是同位素的氢,也具有中子的核中,除了在固量质子的核外。正如在不同条件下形成的恒星系统周围发现的简单和半重量的水一样,找到两者的比率可以帮助追踪水在恒星系统中的运动。
测量V883 Orionis周围发现的简单与半高水的比率显示出与太阳系中类似的化学成分与彗星类似,这强烈表明磁盘中的水会随后冻结并结块形成彗星。通过绘制悬挂在年轻恒星周围的水的分布,研究人员发现行星磁盘含有地球海洋中水量的至少1200倍。
研究人员在研究中写道:“我们得出的结论是,磁盘直接从恒星形成的云中继承水,这种水被掺入大型冰冷体中,如彗星,没有重大的化学改变。”
现在,他们已经找到了从宇宙到行星表面缺失步骤的第一个证据,研究人员计划通过欧洲太空观测站的极大望远镜(ELT)对系统进行更详细的研究,该望远镜(ELT)计划于2028年进行首次观察。