IT之家 5 月 15 日消息，天文學(xué)家一直推測(cè)，在太陽(yáng)系之外的其他恒星系統(tǒng)中可能存在水冰（frozen water），部分原因是此前已探測(cè)到水的氣態(tài)形式 —— 水蒸氣，并且水在我們太陽(yáng)系中也存在。如今，這一推測(cè)得到了明確的證據(jù)支持。

據(jù)美國(guó)宇航局（NASA）官網(wǎng)最新消息，研究人員利用 NASA 詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡提供的詳細(xì)光譜數(shù)據(jù)，確認(rèn)了一顆距離地球 155 光年的類太陽(yáng)恒星周圍環(huán)繞的塵埃碎片盤(pán)中存在結(jié)晶水冰。2008 年，NASA 退役的斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡獲得的數(shù)據(jù)就曾暗示該系統(tǒng)可能存在水冰。

“韋布望遠(yuǎn)鏡明確探測(cè)到的不僅僅是水冰，而是結(jié)晶水冰，這種物質(zhì)在我們太陽(yáng)系的土星環(huán)以及柯伊伯帶的冰凍天體中也有發(fā)現(xiàn)?！痹撗芯空撐牡牡谝蛔髡摺ⅠR里蘭州巴爾的摩市約翰?霍普金斯大學(xué)助理研究科學(xué)家謝晨（Chen Xie，音譯）表示。

韋布望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的所有水冰都與碎片盤(pán)中的細(xì)小塵埃顆粒結(jié)合在一起，就像一個(gè)個(gè)微小的“臟雪球”。這一研究成果于周三發(fā)表在《自然》雜志上。

據(jù)IT之家了解，天文學(xué)家們已經(jīng)等待這類明確的數(shù)據(jù)長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年之久?！?5 年前我還在讀研究生時(shí)，我的導(dǎo)師就告訴我碎片盤(pán)中應(yīng)該存在冰，但在韋布望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)之前，我們沒(méi)有足夠靈敏的儀器來(lái)進(jìn)行這些觀測(cè)?！痹撗芯康墓餐髡?、巴爾的摩市空間望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的副天文學(xué)家克里斯汀?陳（Christine Chen）表示，“最令人驚訝的是，這些數(shù)據(jù)與望遠(yuǎn)鏡最近對(duì)我們太陽(yáng)系柯伊伯帶天體的觀測(cè)結(jié)果非常相似?！?/p>

水冰是圍繞年輕恒星的圓盤(pán)中的關(guān)鍵成分，對(duì)巨行星的形成有著重大影響，并且可能通過(guò)彗星和小行星等小天體被輸送到已經(jīng)形成的巖質(zhì)行星上。如今研究人員利用韋布望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到了水冰，這為所有研究人員開(kāi)啟了一扇大門(mén)，讓他們能夠以新的方式研究這些過(guò)程在許多其他行星系統(tǒng)中是如何發(fā)生的。

這顆被編號(hào)為 HD 181327 的恒星比我們的太陽(yáng)年輕得多，其年齡估計(jì)為 2300 萬(wàn)年，而太陽(yáng)的年齡則為 46 億年。該恒星的質(zhì)量略大于太陽(yáng)，溫度也更高，這導(dǎo)致其周圍形成了一個(gè)略大的星系。

韋布望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果證實(shí)了恒星與碎片盤(pán)之間存在一個(gè)明顯的空隙，這是一個(gè)沒(méi)有塵埃的廣闊區(qū)域。在更遠(yuǎn)的地方，其碎片盤(pán)類似于我們太陽(yáng)系的柯伊伯帶，那里有矮行星、彗星以及其他冰和巖石碎片（它們有時(shí)會(huì)相互碰撞）。數(shù)十億年前，我們的柯伊伯帶可能與這顆恒星的碎片盤(pán)非常相似。

“HD 181327 是一個(gè)非?；钴S的系統(tǒng)。”陳說(shuō)，“在其碎片盤(pán)中，碰撞事件頻繁且持續(xù)發(fā)生。當(dāng)這些冰凍天體相互碰撞時(shí)，會(huì)釋放出細(xì)小的含水冰塵埃顆粒，這些顆粒的大小正好適合韋布望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行探測(cè)?！?/p>

水冰在這個(gè)系統(tǒng)中并不是均勻分布的。大部分水冰都集中在最寒冷、距離恒星最遠(yuǎn)的地方。“碎片盤(pán)的外側(cè)區(qū)域含有超過(guò) 20% 的水冰?！敝x晨說(shuō)。

研究人員越靠近恒星，發(fā)現(xiàn)的水冰就越少。在碎片盤(pán)的中部，韋布望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到的水冰含量約為 8%。在這里，冰凍水顆粒的產(chǎn)生速度可能略高于其被破壞的速度。而在碎片盤(pán)最靠近恒星的區(qū)域，韋布望遠(yuǎn)鏡幾乎沒(méi)有探測(cè)到水冰。這可能是由于恒星的紫外線使最近的水冰顆粒蒸發(fā)，也有可能是被稱為“星子”的巖石將冰凍水“鎖”在它們的內(nèi)部，而韋布望遠(yuǎn)鏡無(wú)法探測(cè)到。

該團(tuán)隊(duì)以及更多研究人員將繼續(xù)在銀河系的碎片盤(pán)和正在形成行星的系統(tǒng)中尋找并研究水冰。“水冰的存在有助于促進(jìn)行星的形成?！敝x晨說(shuō)，“這些冰凍物質(zhì)最終可能會(huì)被輸送到在類似這樣的系統(tǒng)中形成巖質(zhì)行星上，這一過(guò)程可能需要數(shù)億年?！?/p>

研究人員利用韋布望遠(yuǎn)鏡的近紅外光譜儀（NIRSpec）對(duì) HD 181327 進(jìn)行了觀測(cè)，該儀器對(duì)極微弱的塵埃顆粒極為敏感，這些顆粒只能從太空進(jìn)行探測(cè)。