科学家首次在行星形成盘中发现“重水”,水的来源有了答案

Comments · 66 Views

水的来历,比我们想的要久远得多。 最近,科学家们在一颗年轻恒星的周围,首次直接探测到了“重水”,这证明水的存在甚至早于恒星的诞生。这一发现,揭开了水在宇宙中漫长旅程的重要一环,也为我们理解地球水

  水的来历,比我们想的要久远得多。

  最近,科学家们在一颗年轻恒星的周围,首次直接探测到了“重水”,这证明水的存在甚至早于恒星的诞生。这一发现,揭开了水在宇宙中漫长旅程的重要一环,也为我们理解地球水的来源,提供了关键线索。

  这幅艺术作品描绘了水(包括普通水和重水)如何从巨型分子云中产生,并被纳入年轻恒星周围的行星形成盘

  这次的主角,是位于猎户座星云中的一颗年轻恒星—V883猎户座。它距离地球大约是1350光年,年龄只有大约五十万年,还处在襁褓期。科学家利用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列(ALMA),在它周围的行星形成盘中,首次探测到了“重水”的存在。

  那么什么是“重水”呢?

  普通的水是由两个氢原子和一个氧原子组成的。而“重水”中的氢原子,带有一个额外的中子,被称为“氘”。当两个氢原子都被氘替代,就形成了“重水”。这种特殊的水在彗星中也能找到,它和普通水的比例,就像一把宇宙“时间刻度尺”,能告诉我们水的形成历史。

  这个发现为什么重要呢?

  此前,科学家一直有一个疑问:

  彗星和行星里的水,是在恒星周围的盘中重新形成的,还是它们本来就是来自更古老的星际云呢?

  年轻恒星在形成过程中会释放比较强烈的能量,这些爆发可能会破坏盘中的重水,让它重新变回普通水。如果真是这样的话,我们在盘中测到的重水比例应该会很低才对。

  ALMA 拍摄的猎户座 V883 周围行星形成盘的图像。

  但是ALMA的观测结果让人很震惊——V883猎户座盘中的重水比例,和恒星诞生之前的分子云中几乎一模一样,高出“重塑后”的比例大约有两个数量级。这说明,这些水并没有经历“拆解重组”,它们是从寒冷、黑暗的星际云中,直接“原封不动”地来到了行星形成盘里。

  也就是说,这些水,其实比恒星还要古老。

  水的“星际旅程”

  这些古老的水,在成为恒星的原始分子云中以冰的形式存在,附着在微小尘埃颗粒上,静静漂浮了不知道有多少亿年。当这团分子云塌缩形成恒星和行星时,这些水也跟着“搭顺风车”,从云层一路进入了行星系统,几乎没有被改变过。

  未来,如果在这颗恒星的盘中形成彗星,它们很可能就会“继承”这种高重水比例——这和我们太阳系早期彗星的成分如出一辙。

  “重水”的首次探测,不仅让科学家们看到了水在宇宙中的“时空旅行”,也提供了水如何抵达行星系统的直接证据。

  就像研究团队所说的,这是首次无可争议地证明:水从分子云一路来到行星系统,中间几乎没有发生变化。

  这也就意味着,你我每天喝下的那一杯水,很可能真的是源自恒星诞生之前的宇宙深处。

  这是一段跨越数十亿年的旅程,也是一段关于宇宙与生命的浪漫故事。

Comments
会员免费服务:时刻音乐 时刻云盘 时刻工具箱 时刻标签 GitHub加速 时刻工具