科学家在一颗碳星周围检测到水汽成分

　　近期，科学家在一颗碳星周围检测到水汽成分，这意味着现有的恒星附近化学成分的理论将面临重新修订。新的理论将从根本上改变我们对于恒星际空间物质存在的认识，以及水和生命可能存在的位置的判断。

　　“此次发现让我们认识到，恒星所具备的化学环境要比我们原本想象地复杂得多，”琳恩·迪森(Leen Decin)说。他是这项研究的负责人，来自比利时天文学研究院。“如果我们搞不清这些年老恒星周围产生了什么物质，我们就没办法搞清那些新生恒星和行星的组成成分。”

　　此次观测研究的目标恒星很像是我们的太阳在60亿年后的景象：接近生命的尾声，大气中碳的含量超过氧。这样的恒星周围不应当存在水汽，因为在这样的环境下，氧原子应当会全部被用于和碳原子结合，形成一氧化碳，这是一种稳定态的结构，这样就不应当有剩余的氧原子可以用来合成水分子。

　　然而，先是在2001年，这颗恒星周围第一次检出温度不明的水汽成分。科学家们迅速提出理论：这可能是由于该恒星系中有冰冻行星体以及彗星，在恒星向外膨胀扩张的过程中发生水汽蒸发。如果这一理论正确，那么这些水蒸气应当远离恒星中心，并且温度较低。

　　随着2009年赫歇尔空间望远镜的升空，这一理论终于可以接受检验，因为天文学家们第一次拥有了一种可以直接测量这些水汽成分温度的工具。检测的结果是他们发现了恒星周围存在各种温度的水汽，这否决了彗星蒸发的理论。因为这样温度的水汽成分只可能存在于比冰冻行星和彗星运行的轨道更靠近恒星的位置。

　　一项新的解释如下：这颗恒星附近有一颗巨大的炙热恒星，其发出的高能紫外线穿透了这颗碳星的大气，并打破了一氧化碳的化学键，使其分裂开，形成自由氧原子。这就为形成水分子创造了条件。

　　为了解释光线如何才可能穿过恒星膨胀中大气层密度很大的物质层，研究人员猜想这颗恒星的表面并非非常平坦，而是呈现块状、不甚规则的。 “如果恒星表面是成块状的，光线就有可能穿透进去。因为块和块之间可能存在缝隙，” 迪森说。“一旦将这些光线的作用考虑进去，事情就完全不同了。”

　　“如果事实果真如此，那可真让人吃惊。因为我们的传统观念认为如此多的气体一定会阻挡住任何光线的进入，”大卫·诺福德(David Neufeld)说。他来自美国约翰·霍普金斯大学，是最先在恒星附近太空中发现水汽成分的科学家。“如果能对这一理论进行验证，这将非常有趣。我们要看看这一模型是否符合事实。”

　　诺福德和迪森均表示他们已经借助赫歇尔空间望远镜的数据，在其他一些恒星周围也检测到水汽的存在。但具体的数据尚未对外公布。诺福德进一步表示，看来碳星周围存在水汽是宇宙中的一个普遍现象。

　　水汽和碳，是构成地球上基于碳水化合物的生命形式的关键成分。 “地球上的水是哪里来的？这个问题仍然充满争议，”迪森说。“而我们现在认为这种紫外线的照射是一个主因。这个理论长期以来被忽视，但这次的观测让我们认识到了这一点。”

新浪科技(晨风)