太空探索又有了新的突破。美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜在一个距离地球370光年的行星形成区,发现了水蒸气的存在。这是首次在这样的区域探测到水,为解决太阳系和其它行星系统中水的起源和分布提供了新的线索。
水是生命的重要组成部分,也是地球上最常见的物质之一。然而,科学家们对于水是如何到达地球和其它岩石行星的,以及同样的过程是否会孕育出围绕遥远恒星运行的类地行星,一直存在不同的看法。有些人认为水是由彗星和小行星撞击地球而带来的,有些人则认为水是由地球内部的火山活动释放出来的。
韦伯望远镜的新发现为这个问题提供了一个可能的答案。它观测了一个名为PDS 70的恒星系统,这个系统有一个由气体和尘埃组成的原行星盘,也就是未来形成行星的原料。在这个盘中,已经有两颗气体巨行星被发现,而且还有更多的行星可能正在形成。
韦伯望远镜使用了它的中红外仪器,获得了原行星盘的光谱数据。通过分析这些数据,科学家们发现了大量来自水蒸气的发射谱线。这意味着在原行星盘中存在着大量的水分子。更令人惊讶的是,这些水分子并不是分布在原行星盘的外部,而是集中在距离恒星不到1.6亿公里的内部区域。这个区域正是岩石类地行星形成的地方。
科学家们认为,这些水分子可能是由冰块或冰尘在靠近恒星时被加热而释放出来的。这些冰块或冰尘可能是由更远处的物质向内迁移而来,或者是由更早期形成时就含有冰块或冰尘的物质组成。无论哪种情况,这都表明太阳系早期也可能存在类似的情况,从而使得地球和其它岩石行星获得了水。
韦伯望远镜是一台红外线太空望远镜,于2022年12月25日发射升空,是哈勃太空望远镜的继任者。它可以观测遥远的恒星和星系,以及太阳系内的行星和小天体。它还可以探测系外行星大气中可能存在生命迹象的分子,如氧气、甲烷和臭氧等。
韦伯望远镜在PDS 70系统上做出了重要发现,但它还有更多工作要做。科学家们计划用它观测更多类似的原行星盘,以及其它类型的行星系统,以期揭开更多关于太空中水和生命的奥秘。