中間偏左，一個明亮的光源照亮了周圍暗紅色的圓盤。該盤從左上向右下傾斜，並具有螺旋特征，在恒星附近最為突出。這位藝術家的概念描繪了恒星PDS 70及其內部的原行星盤。美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的新測量結果在距離恒星不到1億英裏的地方探測到了水蒸氣——這是一個岩石類地行星可能正在形成的區域。這是首次在已知擁有兩個或更多原行星的圓盤的陸地區域探測到水，其中一個顯示在右上角。鳴謝:美國航天局、歐空局、加空局、uux.cn/J. Olmsted (STScI)
（神秘的地球uux.cn）據美國宇航局：韋伯在岩石行星形成帶探測到水蒸氣，這一發現表明，有一個水庫可供類地行星聚集在那裏。
眾所周知，水對生命至關重要。然而，科學家們爭論它是如何到達地球的，以及同樣的過程是否可以孕育圍繞遙遠恒星運行的岩石係外行星。新的見解可能來自位於370光年之外的行星係統PDS 70。這顆恒星擁有一個由氣體和塵埃組成的內盤和外盤，中間相隔50億英裏(80億公裏)寬的間隙，在這個間隙中有兩顆已知的氣態巨行星。
美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的MIRI(中紅外儀器)的新測量結果在該係統的內盤中檢測到了水蒸氣，距離恒星不到1億英裏(1.6億公裏)——岩石類地行星可能正在形成的區域。(地球距離我們的太陽9300萬英裏。)這是首次在已知擁有兩個或更多原行星的圓盤的陸地區域探測到水。
“我們在其他圓盤中也看到過水，但沒有在行星正在聚集的係統中如此接近。位於德國海德堡的馬普天文研究所(MPIA)的首席作者朱利亞·佩羅蒂說:“在韋伯之前，我們無法進行這種類型的測量。
“這一發現非常令人興奮，因為它探索了類似地球的岩石行星通常形成的區域，”MPIA主任托馬斯·亨寧補充道，他是論文的合著者。亨寧是進行探測的韋伯MIRI(中紅外儀器)的聯合首席研究員，也是獲取數據的MINDS (MIRI中紅外圓盤調查)項目的首席研究員。
形成行星的潮濕環境
PDS 70是一顆K型恒星，比我們的太陽還要冷，估計有540萬年了。就具有行星形成盤的恒星而言，這是相對古老的，這使得水蒸氣的發現令人驚訝。
隨著時間的推移，行星形成盤中的氣體和塵埃含量會下降。要麽是中央恒星的輻射和風吹散了這些物質，要麽是塵埃成長為更大的物體，最終形成行星。由於之前的研究未能在類似年齡的圓盤中心區域檢測到水，天文學家懷疑它可能無法在嚴酷的恒星輻射下存活，導致幹燥的環境，無法形成任何岩石行星。
天文學家還沒有探測到任何行星在PDS 70的內部圓盤中形成。然而，他們確實看到了矽酸鹽形式的建造岩石世界的原材料。水蒸氣的探測意味著，如果岩石行星正在那裏形成，它們從一開始就有水可用。
“我們發現相對較多的小塵埃顆粒。結合我們對水蒸氣的探測，內盤是一個非常令人興奮的地方，”荷蘭拉德布大學的合著者Rens Waters說。

標題為“PDS 70內盤；發射光譜。”該圖以垂直y軸上的光亮度對水平x軸上的以微米為單位的光波長的曲線圖的形式示出了光譜。用韋伯的MIRI(中紅外儀器)獲得的PDS 70原行星盤的光譜顯示了水汽的許多發射線。科學家們確定，水在係統的內盤，距離恒星不到1億英裏，這是岩石類地行星可能正在形成的區域。從太空望遠鏡科學研究所下載全分辨率版本。鳴謝:美國航天局、歐空局、加空局、uux.cn/J. Olmsted (STScI)
水的來源是什麽？
這一發現提出了水從何而來的問題。MINDS團隊考慮了兩種不同的情況來解釋他們的發現。
一種可能性是水分子在我們檢測到它們的地方形成，因為氫原子和氧原子結合了。第二種可能性是冰包裹的塵埃顆粒從冷的外盤被運送到熱的內盤，在那裏水冰升華並變成蒸汽。這樣的運輸係統將會令人驚訝，因為塵埃必須穿過兩個巨大行星劃出的巨大缺口。
這一發現提出的另一個問題是，當恒星的紫外光應該分解任何水分子時，水是如何在離恒星如此近的地方生存的。最有可能的是，灰塵和其他水分子等周圍物質充當了保護屏障。結果，在PDS 70的內盤中檢測到的水能夠經受住破壞。
最終，該團隊將使用Webb的另外兩個儀器，NIRCam(近紅外相機)和NIRSpec(近紅外光譜儀)來研究PDS 70係統，以獲得更好的理解。
這些觀察作為保證時間觀察計劃1282的一部分。這一發現已經發表在《自然》雜誌上。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文台。韋伯正在解開我們太陽係的謎團，觀察其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結構和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作夥伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領導的一項國際計劃。
媒體聯係人:
勞拉·貝茲馬裏蘭州格林貝爾特美國宇航局戈達德太空飛行中心。[email protected]
克裏斯汀·普廉姆馬裏蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所。[email protected]