科学家首次发现“重水”存在于行星形成盘中,可能比太阳更古老

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10 月 19 日消息,天文学家通过使用阿塔卡马大毫米 / 亚毫米阵列(ALMA),首次在年轻恒星 V883 Ori 周围的行星形成盘中探测到氘构成的“重水”(D₂O)。

这一发现表明,这个盘中的水分 —— 以及在此处形成的彗星中的水 —— 比该恒星本身的诞生还要古老,甚至比这个星系的形成还要早。换句话说,水分在很久以前就通过古老的分子云进入了太空,远在太阳系形成之前。相关研究成果已于 9 月发表在《自然天文学》上(附 DOI :10.1038/s41550-025-02663-y)。

水可追溯到星系诞生之前

“我们的探测无可争议地证明,这个行星形成盘中的水必定比中心恒星还要古老,它在恒星和行星形成的最早阶段就已存在,”论文第一作者、米兰大学物理系的博士后玛戈・利姆克(Margot Leemker)表示,“这为我们理解水在行星形成中的历程提供了突破性进展,也让我们了解了这些水分是如何通过类似的过程进入太阳系,甚至可能到达地球的。”

地球上的水也许比太阳还要古老?

那么,这是否意味着你喝的水比太阳还要古老呢?通过对重水(D₂O)的化学分析,研究人员发现,这些水分子经历了恒星和行星形成过程中剧烈的变化,穿越了数十亿公里的空间与时间,最终进入了像我们太阳系这样的行星系统。水并没有在盘中被摧毁后重新形成,而是遗传自恒星形成的最早、最寒冷的阶段,成为一种宇宙“传家宝”,这种水分今天也可能依然存在于地球上。

彗星和行星中的水究竟来自哪里?

“直到现在,我们还不确定大多数彗星和行星中的水是在像 V883 Ori 这样的年轻盘中重新形成的,还是它们是来自古老的星际云,保持‘原始’状态。”美国国家科学基金会国家无线电天文台的科学家、第二作者约翰・托宾(John Tobin)称。

重水的发现为水的星际旅程提供了证据

通过敏感的同位素比率(D₂O / H₂O)分析,科学家们确认了水的古老遗产,并为云、盘、彗星和行星之间的联系提供了缺失的环节。这一发现是水从星际云到行星系统材料的直接证据,证明了它在整个过程中没有被破坏,保持了原貌。

水与生命的关系

众所周知,水是生命和宜居性的基础。所以,了解行星水的来源有助于我们理解太阳系及其他星系中生命的起源。这一发现表明,许多年轻的行星,甚至是我们之外的星球,可能会继承比它们自己还要古老数十亿年的水。