韋伯太空望遠鏡首次在一個年輕的恆星系統中發現了結晶水冰（frozen water ice），這是天文學上的一項重大突破。這次的發現是在一個名為HD 181327的恆星系統，HD 181327是一顆年輕的主序恆星，距離我們約155光年，比我們的太陽年輕非常多（太陽約46億年歷史），年齡約2,300萬年。此恆星的質量比太陽稍大一些，溫度也更高，因此在其周圍形成了一個稍微大一點的系統。
韋伯的觀測證實了恆星與其碎屑盤（debris disks）之間存在明顯的間隙，即一片沒有塵埃的廣闊區域。更遠的地方，其碎屑盤類似我們太陽系的古柏帶，古柏帶中有矮行星、彗星和其他冰和岩石碎屑（有時會相互碰撞）。而數十億年前，我們的古柏帶可能就與這顆恆星的碎屑盤相似。研究人員表示HD 181327是一個非常活躍的系統，它的碎屑盤中存在著規律、持續不斷的碰撞。當這些冰體碰撞時，它們會釋放出微小的塵埃水冰顆粒，這些顆粒的大小正好適合韋伯望遠鏡探測到。
圖說：藝術家所描繪類太陽恆星HD 181327，其周圍碎屑盤的想像。圖片來源：NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
韋伯明確地探測到的不僅僅是水冰，還有結晶水冰，這種水冰也存在於土星環和太陽系的古柏帶中。水冰在HD 181327系統中分佈並不均勻，碎屑盤的外部區域由超過20%的水冰組成，越近之處發現的水冰就越少。在碎片盤的中部，韋伯探測到了大約8%的水冰，在這裡凍結水粒子的產生速度可能比其毀滅速度稍快。而在最靠近恆星的區域，韋伯幾乎沒有發現任何物體，可能的原因是恆星的紫外線蒸發了近處的水冰斑點，或者是被稱為行星的岩石在其內部鎖定了冰凍的水，而韋伯望遠鏡無法探測到。研究人員表示水冰的存在有助於促進行星的形成，冰物質最終也可能被運送到類地行星，這些行星可能在這樣的系統中經過幾億年的時間形成。研究團隊將繼續尋找和研究整個銀河系碎屑盤和活躍形成的行星系統中的水冰。相關研究成果發表於《Science》期刊上。（編譯／趙瑞青）
資料來源：NASA
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