这幅艺术家的概念图描绘了恒星PDS 70及其内部的原行星盘。美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的最新测量结果显示，在距离恒星不到1亿英里的地方发现了水蒸气，而这一区域可能是岩石类地行星形成的地方。这是第一次在一个已知拥有两颗或更多原行星的圆盘的陆地区域探测到水，其中一颗显示在右上方。来源:NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

　　水，水，到处都是E -不是电子Ps，但是作为蒸汽。科学家们使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现，PDS 70系统中干旱的行星有一个蓄水池。即时通讯重要的是，水蒸气是在距离恒星1亿英里的范围内发现的像地球这样的类地行星可能正在形成。(地球的轨道距离太阳9300万英里。)

　　PDS 70比我们的太阳更冷，估计有540万年的历史。它是两颗已知的气态巨行星的家园，其中至少有一颗仍在吸积物质并不断生长。这是第一次在一个已知拥有两颗或更多原行星的圆盘的陆地区域探测到水。

　　韦伯的中红外仪器(MIRI)获得了PDS 70原行星盘的光谱，显示了许多来自水蒸气的发射线。科学家们确定，水存在于该系统的内盘，距离恒星不到1亿英里——这一区域可能是岩石类地行星形成的地方。来源:NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

　　正如我们所知，水是生命所必需的。然而，水是如何到达地球的，以及同样的过程是否可以为围绕遥远恒星运行的岩石系外行星提供种子，仍然是科学界争论的话题。这些争论可能会从位于370光年外的行星系统PDS 70的新见解中受益。这个恒星系统包括一个内部和外部的气体和尘埃盘，由一个跨越50亿英里(或80亿公里)的间隙分开。两颗已知的气态巨行星位于这个间隙内。

　　美国国家航空航天局詹姆斯·韦伯太空望远镜的MIRI(中红外仪器)收集的新数据显示，在距离恒星不到1亿英里(1.6亿公里)的地方，该系统的内盘上发现了水蒸气，而这一区域可能是岩石类地行星形成的地方。(地球的轨道距离太阳9300万英里。)值得注意的是，这是第一次在一个已经确认存在两颗或更多原行星的圆盘的陆地区域探测到水。

　　“我们已经在其他圆盘上看到了水，但没有这么近，也没有在行星目前聚集的系统中看到水。在韦伯之前，我们无法进行这种测量，”德国海德堡马克斯普朗克天文研究所(MPIA)的首席作者朱莉娅佩罗蒂说。

　　“这一发现非常令人兴奋，因为它探测了类似地球的岩石行星通常形成的区域，”MPIA主任托马斯·亨宁补充道，他是该论文的合著者。亨宁是韦伯中红外仪器(MIRI)的联合首席研究员，该仪器进行了探测，也是MINDS (MIRI中红外圆盘调查)项目的首席研究员，该项目采集了数据。

　　潮湿的环境行星形成的环境

　　PDS 70是一颗k型恒星，比我们的太阳更冷，估计年龄为540万年。就具有行星形成盘的恒星而言，这是相对古老的，这使得水蒸气的发现令人惊讶。

　　随着时间的推移，行星形成盘的气体和尘埃含量下降。要么是中央恒星的辐射和风吹出了这些物质，要么是尘埃变成了更大的物体，最终形成了行星。由于之前的研究未能在同样年龄的圆盘的中心区域探测到水，天文学家怀疑它可能无法在强烈的恒星辐射下存活下来，从而导致形成任何岩石行星的干燥环境。

　　天文学家还没有发现任何行星在PDS 70的内盘内形成。然而，他们确实发现了以硅酸盐形式存在的建造岩石世界的原材料。对水蒸气的探测意味着，如果岩石行星在那里形成，那么它们从一开始就有水可用。

　　“我们发现了相对大量的小尘埃颗粒。结合我们对水蒸气的探测，内盘是一个非常令人兴奋的地方，”荷兰内梅亨大学的合著者Rens Waters说。

　　水的起源是什么?

　　这一发现提出了水从何而来的问题。MINDS团队考虑了两种不同的情况来解释他们的发现。

　　一种可能性是，水分子在我们探测到的地方形成，因为氢原子和氧原子结合。第二种可能是被冰覆盖的尘埃粒子从寒冷的外盘被运送到炎热的内盘，在那里水冰升华并变成蒸汽。这样的传输系统会让人感到惊讶，因为尘埃必须穿过两颗巨大行星形成的巨大间隙。

　　这一发现提出的另一个问题是，当恒星的紫外线会分解任何水分子时，水是如何在离恒星如此近的地方存活下来的。最有可能的是，周围的物质，如灰尘和其他水分子，起到了保护屏障的作用。因此，在PDS 70内盘检测到的水可以在破坏后存活下来。

　　最终，该团队将使用韦伯的另外两种仪器，NIRCam(近红外相机)和NIRSpec(近红外光谱仪)来研究PDS 70系统，以努力收集更多的信息。

　　这些观测是1282年保证时间观测计划的一部分。这一发现发表在《自然》杂志上。

　　参考文献:G. Perotti, V. Christiaens, Th。亨宁，B.塔博内，L. B. F. M.沃特斯，I.坎普，G. Olofsson, S. L. Grant, D. Gasman, J. Bouwman, M. Samland, R. Franceschi, E. F. van Dishoeck, K. Schwarz, M. g

　　德尔，p . o。Lagage, T. P. Ray, B. Vandenbussche, A. Abergel, o . Absil, A. M. Arabhavi, I. Argyriou, D. Barrado, A. Boccaletti, A. Caratti o Garatti, V. Geers, A. M. Glauser, K. Justannont, F. Lahuis, M. Mueller, C. nehm

　　， E. Pantin, S. Scheithauer, C. Waelkens, R. guadarama, H. Jang, J. Kanwar, M. Morales-Calderón, N. Pawellek, D. Rodgers-Lee, J. Schreiber, L. Colina, T. R. Greve, G. ?stlin和G. Wright, 2023年7月24日，《自然》DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06317 - 9

　　詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团，放眼其他恒星周围的遥远世界，探索宇宙的神秘结构和起源，以及我们在其中的位置。韦伯是一个国际化的人美国国家航空航天局(NASA)及其合作伙伴欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局(Canadian Space Agency)共同领导了这一项目。