詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在行星形成盤中心附近發現了水

2025-12-09 11:42:53 分類：探索 閱讀(278)

（神秘的詹姆地球uux.cn）據美國太空網（查爾斯·蔡）：一項新的研究發現，天文學家首次發現，斯韋巖石外星世界可能從形成的伯太那一刻起就擁有大量的水。
地球上幾乎任何有水的空望地方都有生命。因此，遠鏡尋找潛在可居住的行星形成心附現水系外行星主要集中在尋找水的存在。
先前的盤中研究表明，新生的詹姆地球從含水的小行星獲得了大量的水，這些小行星在它形成后轟擊了我們年輕的斯韋地球表面。現在，伯太科學家可能已經發現了證據，空望證明水也可以作為誕生時巖石行星的遠鏡初始成分之一。

PDS 70系統的行星形成心附現水行星形成盤的藝術家插圖。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的盤中觀測探測到了內圓盤中的水，那里通常是詹姆類地行星形成的地方。兩顆氣態巨行星在其成長過程中，在由氣體和塵埃構成的圓盤上刻出了一個很寬的缺口。(圖片鳴謝:MPIA/uux.cn)
在這項新的研究中，研究人員專注于年輕的恒星PDS 70，距離地球約370光年。大約是太陽質量的四分之三，PDS 70只有大約540萬歲，而我們太陽的年齡約為46億歲。
“PDS 70是一顆類似于我們太陽的恒星，只是更年輕，更冷，”該研究的主要作者，德國海德堡馬普天文研究所的天體物理學家朱利亞·佩羅蒂告訴Space.com。“通過觀察它，我們可以追溯太陽系中的行星是如何形成的，以及它們在完全形成之前的化學成分是什么。”
使用美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡上的中紅外儀器(MIRI)，科學家們在PDS 70周圍的氣體和塵埃形成的行星盤中心附近發現了水，水以大約625華氏度(330攝氏度)的熱蒸汽形式存在。
“我們的結果表明，水存在于這個標志性系統的內盤，類似地球的行星可能正在這里聚集，”佩羅蒂說。
在我們的太陽系中，這個中心區域是地球和其他巖石行星形成的地方。這些新發現表明，任何起源于PDS 70中心區的巖石行星都將從大量的水資源中汲取能量，從而改善它們后來的可居住性變化。
PDS 70是科學家發現水的第一個相對古老的行星形成盤。先前的研究未能在相似年齡的圓盤中心區域探測到水，導致天文學家推測新生恒星發出的強烈輻射可能會摧毀幾乎所有的水。但是這些新的發現挑戰了這個想法。
“在PDS 70系統中，巖石行星形成過程中有相當多的水可用，”該研究的合著者，天體物理學家兼馬普天文研究所常務董事托馬斯·亨寧告訴Space.com。
到目前為止，科學家們還沒有在PDS 70的圓盤中心附近探測到任何行星。亨寧指出，發現任何這樣的世界都需要更大的望遠鏡，如智利的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)。
盡管如此，他們還是在更遠的地方探測到了兩顆氣態巨行星，命名為PDS 70 b和c。亨寧說，這些巨行星的引力影響實際上阻止了富含冰的巖石從圓盤的外部流入其中心。
研究人員說，對這種水的存在的一種可能的解釋是，它是一個富含水的星云遺留下來的，該星云孕育了PDS 70系統，行星形成帶中的塵埃和其他物質可能會屏蔽這種水，使其免受恒星破壞性輻射的影響。另一種可能性是，進入PDS 70盤外緣的氧氣和氫氣可能已經結合形成水蒸氣，從而更加靠近恒星。
佩羅蒂說，未來的研究可以檢查年輕恒星周圍更多的行星形成盤，看看PDS 70是否是一個不尋常的例外。
科學家們在今天(7月24日)的《自然》雜志在線版上詳細介紹了他們的發現。