遥远太阳系中的彗星如何为系外行星带来海洋

两架太空望远镜的最新彗星研究揭示了其他行星可能如何形成海洋。天文学家首次探测到一个围绕年轻恒星尘埃行星盘的冷水蒸气环。另一项在不同恒星系统中进行的研究表明,冰体倾盆而下可能正在轰击一颗年轻行星。这些研究共同支持了关于彗星如何为地球带来海洋的理论——并表明这在宇宙中并非独一无二的现象。

今天的《科学》杂志刊登了一篇论文,描述了围绕一颗名为TW Hydrae(位于长蛇座)的年轻恒星的冷水。天文学家此前在行星形成区域周围发现过温水,但从未发现过大量的冷水。这个寒冷的储水库证明了太阳系外围的彗星是如何形成的。

“我们对这种冷蒸气的观测表明,该星盘中存在足够的水来填满数千个地球海洋,”荷兰莱顿天文台的天文学家、首席作者Michiel Hogerheijde说。TW Hydrae只有1000万岁,天文学家认为它周围的尘埃盘最终会凝聚形成行星。冰冷的蒸汽可能会凝聚成彗星,其中一些可能会降落到这些新行星上。

正如另一项研究表明的那样,这确实发生在其他太阳系中。周三,使用低温观测的斯皮策太空望远镜的天文学家描述了在天蛇座(Corvus)星系(一个10亿岁的星系)附近一颗名为Eta Corvi的恒星周围发现了一个尘埃带。该尘埃带的成分与一颗被摧毁的彗星高度吻合,表明发生了一次大规模碰撞,可能是与一颗行星的碰撞。这听起来很像地球自身晚期重轰炸时期发生的事情。该星系有一个更大的、更远的第二环,就像我们自己的柯伊伯带一样。而且轰炸的发生时间与我们的轰炸时间大致相同,也就是地球形成后大约10亿年后。

在地球晚期重轰炸时期,大量的冰冷太空岩石倾泻到地球上,带来了水和其他物质。(地球形成后温度过高,无法保留任何原生H2O。)本月早些时候,欧洲空间局赫歇尔空间天文台的研究人员表示,他们在太阳系遥远区域发现了地球水的化学同位素特征,这表明奥尔特云的彗星可能是这次轰炸的来源之一,而不仅仅是小行星。这项新的斯皮策研究表明,类似的轰炸事件也在Eta Corvi星系发生。

因此,彗星云和水库似乎并非罕见。也许每颗恒星周围都有一个水池——这可能对寻找外星生命意味着非常有趣的事情。

NASA/JPL-Caltech
 

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丽贝卡·博伊尔是一位屡获殊荣的自由撰稿人,她撰写关于天文学、人畜共患病以及介于两者之间的各种主题的文章。她是《大西洋月刊》的特约撰稿人,她的作品经常出现在《大众科学》、《新科学家》、《FiveThirtyEight》、《连线》以及许多其他面向成人和儿童的出版物上。丽贝卡在科罗拉多州长大,离太空更近一英里,现在住在圣路易斯,靠近大陆两条最强大的河流的交汇处。

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