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韦伯望远镜在附近的行星系统中发现了水

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CNN报道

(CNN)天文学家探测到附近一颗恒星附近旋转的水蒸气,这表明在这颗恒星周围形成的行星可能有一天能够支持生命。

这个年轻的行星系统被称为PDS 70,距离我们370光年远。它中心的恒星大约有540万年的历史,比我们的太阳更冷。围绕它的是两颗已知的气态巨行星,研究人员最近确定,其中一颗PDS 70b可能与在那里形成的第三颗“兄弟”行星共享轨道。

两个不同的气体和尘埃盘——形成恒星和行星所必需的成分——围绕着恒星。内盘和外盘被一个50亿英里(80亿公里)的间隙隔开。气态巨行星在间隙中,它们围绕恒星运行。

韦伯望远镜的中红外仪器在距离恒星不到1亿英里(1.6亿公里)的内盘探测到水蒸气的特征。天文学家认为,如果PDS 70和我们的太阳系有任何相似之处,那么它的内盘就是类似于太阳系的小型岩石行星形成的地方。在我们的星系中,地球离太阳的轨道距离为9300万英里(1.5亿公里)。

周一发表在《自然》杂志上的一项详细研究结果。

“我们已经在其他圆盘上看到了水,但没有这么近,也没有在行星目前聚集的系统中看到水。在韦伯之前,我们无法进行这种测量,”该研究的主要作者朱莉娅·佩罗蒂在一份声明中说,她是德国海德堡马克斯·普朗克天文学研究所的博士后。对于一颗拥有行星形成盘的恒星来说,PDS 70的年龄相对较老。

水蒸气之谜

考虑到这颗恒星的年龄,天文学家惊讶地发现它附近有水蒸气。对于一颗拥有行星形成盘的恒星来说,PDS 70的年龄相对较老。

由于恒星的活动,或者因为物质聚集在一起形成行星,这些圆盘中的气体和尘埃的数量会随着时间的推移而减少。在此之前,还没有在这个年龄的行星形成盘中发现过水,这让天文学家相信水蒸气不可能在如此长时间的恒星辐射中存活下来,而且在那里形成的任何岩石行星都是干燥的。

目前还没有发现行星在内盘形成,但所有必要的成分都已被探测到。水蒸气的存在表明这些行星可能含有某种形式的水。只有时间才能证明这些行星是否会形成,以及它们是否可能适合生命居住。

“我们发现了相对大量的小尘埃颗粒。结合我们对水蒸气的探测,内盘是一个非常令人兴奋的地方,”该研究的合著者、荷兰内梅亨大学天体物理学教授Rens Waters在一份声明中说。

但是水蒸气是从哪里来的呢?

有可能是氢原子和氧原子在内盘内结合形成水分子,或者是冰冷的尘埃粒子从较冷的外盘移动到较热的内盘,导致冰变成蒸汽。

尽管水汽离恒星很近,但它很可能保持稳定,因为尘埃保护它不被恒星的紫外线辐射分解。研究小组计划在未来用韦伯更多地观察该系统,以揭示行星系统形成的更多秘密。

“这一发现非常令人兴奋,因为它探测了类似地球的岩石行星通常形成的区域,”该研究的合著者、马克斯普朗克天文研究所所长、韦伯中红外仪器的首席研究员托马斯亨宁在一份声明中说。

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