科学家发现猎户座星云深处的一个原行星盘内，每个月都会失去相当于一整个地球海洋的水，然后又自动补充。

韦伯望远镜近红外相机拍摄的猎户座星云内侧。NASA / ESA / CSA

近日《自然：天文学》杂志上的一篇文章称，猎户座星云的深处正在发生不可思议的事：那里每个月都有相当于一整个地球海洋的水离奇地消失，然后又神秘地重新出现。

这一发现是基于詹姆斯·韦伯空间望远镜的观测和量子物理学计算获得的。

根据已有的认识，水是生命起源的基本要素。地球海洋中的水大部分在太阳系诞生之前很久就已经形成了。那时它们蕴藏在寒冷的星际空间里，那里的温度低达-250℃。

但是并不是所有水都能保存下来，其中有一部分会在太阳系仍然是一个围绕着年幼太阳运行的气体尘埃盘时，在100℃至500℃的高温环境中被摧毁然后再次形成。

为了理解这一令人费解的水循环机制，一个国际天文学科研团队利用韦伯望远镜对猎户座星云中心的一个编号为d203-506的原行星盘进行了观测。

大质量恒星产生的强烈紫外线是d203-506内水消失和重生的驱动力。参与研究的量子动力学专家对韦伯提供的光谱数据进行了分析之后认为，在距离我们大约1000光年的猎户座深处，水分子会在紫外线的照射下释出氢分子，并发射出光子。

计算结果显示，在d203-506原行星盘内，平均每个月都会有相当于一整个地球海洋的水被“蒸发”掉，然后又被重新“制造”出来。

研究人员发现，通过相似的循环，d203-506的原行星盘在用氧原子制造大量羟基（氢氧基），而羟基是水形成的中间环节。地球海洋中的部分水可能也经历了与这些水一样的循环过程。

韦伯望远镜近红外相机拍摄的猎户座星云深处。Nature Astronomy

参考OH as a probe of the warm-water cycle in planet-forming diskshttps://dx.doi.org/10.1038/s41550-024-02203-0