(华盛顿16日综合电)美国天文学家借助韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope),首次在系外恒星周围碎片盘(debris disk)中确认结晶水冰(crystalline water ice)存在。此成果证实了科学家数十年来猜想,即其他恒星系统中散布与太阳系类似的冰冻水资源。
碎片盘泛指恒星周围由尘埃、冰粒和行星碰撞残留物等组成的盘状结构;水冰则是年轻恒星周围碎片盘中的重要成分,在行星形成中扮演关键角色,既是巨大行星的构建材料,又能通过彗星和小行星等小天体为岩石行星输送水资源。这种水冰在土星环和太阳系柯伊伯带的冰冻天体中也曾被发现过。
这颗类似太阳的系外恒星被命名为HD 181327,距离地球155光年,其年龄为2300万年,比超过46亿年的太阳年轻得多。研究人员藉由韦伯太空望远镜的光谱找到HD 181327轨道上尘埃碎片盘中存在结晶状水冰的确凿证据。
HD 181327的碎片盘结构类似太阳系早期的柯伊伯带(Kuiper Belt),所有水冰均与尘埃颗粒混合,形成极小的“脏雪球”结构,然而分布并不均匀。研究人员观察到,在碎片盘的外部区域有超过20%的水冰,在碎片盘的中央只有大约8%的水冰,而在最靠近恒星的碎片盘区域,韦伯太空望远镜几乎没有探测到任何水冰。科学家认为这或是因为恒星的紫外线让最靠近的水冰蒸发了,或被称为微行星(planetesimal)的岩石“锁住”其内部的水冰,使韦伯太空望远镜无法探测到。

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