赫歇爾太空望遠鏡在原行星盤中發現豐富的水

荷蘭萊登大學(Leiden Univers)天文學家Michiel Hogerheijde等人,利用赫歇爾太空望遠鏡(Herschel space observatory)與史匹哲太空望遠鏡(Spitzer telescope)的觀測資料,在一個年輕恆星旁的塵埃盤中發現塵粒上有水冰蒸發的證據,顯示此處可能蘊藏著數千倍於地球海洋水量的水冰。而這樣的研究結果,也顯示像地球這樣表面擁有大量液態水的行星,或許在宇宙中很普遍。

發現塵埃盤中有水汽跡象的是長蛇座TW星(TW Hydrae),是顆比我們太陽小一些、表面溫度也低一些的橘色矮星,但年齡約僅500-1000萬年,距離地球約176光年,處在即將形成正式恆星的最後階段,所以周圍還有塵埃氣體環繞,塵埃盤寬度約達200AU左右,而行星可能從這個扁扁的氣體塵埃盤中誕生。

一般相信,地球上絕大部分的水來自含冰豐富的彗星撞擊地球表面的結果,新近藉由赫歇爾太空望遠鏡對哈德利2號彗星(103P/Hartley 2)研究結果,也強烈附議此觀點。然而到目前為止,幾乎沒發現過其他恆星周圍正在形成行星的原行星盤中有大量水冰儲存的狀況。

天文學家認為長蛇座TW星周圍的水汽特徵,應是來自塵粒表面的水冰,當受到來自星際的紫外輻射加熱後才蒸發為水蒸氣。雖然訊號比天文學家原本預期的弱,但整個長蛇座TW星塵埃盤都有這樣的水汽光譜特徵,顯示此處的確有個水冰儲存區。像這樣整個塵埃盤中都可見到水或水冰黏在塵粒上的狀況,很可能與我們太陽系早期非常類似,然後經過數百萬年的演化後,這些覆有水冰的塵埃聚集而形成彗星。如果這顆恆星真的有形成任何行星,則這些水冰將可成為這些行星表面的豐富水源,就像地球的海洋一樣。

Hogerheijde等人另申請赫歇爾觀測時段,計畫觀察另外3個周圍有行星正在形成的恆星。他們非常期望看到這3顆恆星也能偵測到水冰存在,但因這3顆恆星的距離比長蛇座TW遠得多,所以觀測累積時間必須比長蛇座TW還長。

資料來源:

  1. NASA:Herschel Finds Oceans of Water in Disk of Nearby Star
  2. ESA:Herschel detects abundant water in planet-forming disc

轉載自台北天文館之網路天文館網站


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