一项新的研究表明,天文学家在研究一颗遥远的小恒星时发现了一个“缺失的环节”,最终可以解释地球上水的起源。
天文学家通过在猎户座 V883(距离地球 1,300 光年的原恒星,位于猎户座)上训练强大的射电望远镜,发现了气态水,其化学成分与地球周围彗星中发现的化学成分接近。这是彗星向古代地球输送的水来自比太阳更古老的气体云的重要证据。
天文学家之前观察到水从气体云移动到年轻恒星周围的行星形成盘,然后。但事实证明,链条中缺失的一环——从年轻恒星到彗星的步骤——是难以捉摸的。现在,3 月 8 日发表在该杂志上的新发现自然,研究人员终于填补了这个空白。
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恒星诞生于巨大的尘埃和气体云中,这些云慢慢塌陷,并在合并时升温。一旦原恒星开始成形,云中剩余的积木就会在新恒星周围形成一个圆盘,经过数百万年聚集在一起形成彗星,和行星。一旦行星形成,来自行星盘的水——现在冻结在数百万颗彗星中——就像宇宙雪球一样投射到新世界。
为了找到来自恒星形成云的水在行星盘内冻结成彗星的证据,研究人员使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)(位于智利北部的一个由 66 台射电望远镜组成的阵列)来发现猎户座 V883 周围圆盘内部发现的气态水发出的辐射。
水通常由一个与两个氢原子结合的氧原子组成,但可以以两种变体形式存在,称为半重水和重水,它们将一个或两个氢原子替换为氘——氢的同位素或版本,除了通常的质子外,其核中还有一个中子。由于恒星系统周围发现的简单水和半重水是在不同条件下形成的,找到两者的比率可以帮助追踪水在恒星系统中的运动。
测量猎户座 V883 周围发现的简单水与半重水的比例,发现其化学成分与太阳系中的彗星相似,这强烈表明圆盘中的水随后会冻结并凝结形成彗星。通过绘制年轻恒星周围悬浮水的分布图,研究人员发现行星盘中的水量至少是地球海洋中水量的 1,200 倍。
研究人员在研究中写道:“我们得出的结论是,圆盘直接继承了来自恒星形成云的水,并且这些水融入了彗星等大型冰体中,而没有发生明显的化学变化。”
现在,他们已经找到了水从宇宙到行星表面的旅程中缺失的一步的第一个证据,研究人员计划利用欧洲太空天文台的极大望远镜 (ELT) 更详细地研究该系统,该望远镜计划于 2028 年进行首次观测。









