太空探索：天文學家發現太陽系的盾牌？
根據新的計算，行星形成盤中的水蒸氣可能會阻擋紫外線輻射，從而破壞水和其他重要分子的生命。早期的太陽系對分子來說很難。那時幾乎沒有地方可以躲避年輕太陽的強烈紫外線輻射。然而，新的理論模型表明，水蒸氣提供了一種屏蔽 - 就像地球大氣層中的臭氧層一樣- 保護了行星形成盤內的分子。
這個防水罩可能有助於將水盤固定在後來播種到地球海洋的水上。它本可以為已知在太空中形成的一些生物構建塊提供安全的避風港。“水基本上能夠犧牲自己來保護它下面的化學物質，”密歇根大學安娜堡分校的特德伯金說。Bergin和同事Thomas Bethell計算了年輕行星系統內部區域水汽的存活率。出乎意料的是，他們發現數千種海洋水可以逃脫紫外線的破壞。
最近一期“科學 ” 雜誌報道的結果可以解釋最近對年輕恆星周圍水汽的觀察，以及幫助科學家試圖模擬行星的形成方式。
圍繞一顆年輕恆星的行星形成盤的橫截面。類似於保護地球生命的臭氧層，水蒸氣（紅色）的“屏蔽層”保護行星形成區（藍色）免受破壞紫外線的分子。
星光，星光燦爛！
當一顆恆星誕生在密集的塵埃和氣體雲中時，一些雲狀物質最終會在一個盤旋中央恆星的平盤中出現。最初，雲中的氣體含有一些簡單的分子，但一旦恆星“開啟”，這些分子就會受到恆星輻射的威脅。“分子很脆弱，”伯金說。“ 紫外線很容易將它們分開。”例如，撞擊分子H2O的紫外光子將剝離一個氫，然後剝離另一個氫，留下單個氧原子。
水和其他分子通過盤中的灰塵提供一些保護。但隨著穀物在形成行星的過程中變大，它們不再阻擋紫外線輻射。
普遍的共識是，當穀物生長時，在百萬年前的恆星周圍應該存在有限數量的分子，但是最近的觀察已經檢測到大量的水和OH蒸氣漂浮在幾個這樣的恆星的內盤區域中。
為了解釋這些觀察結果，一些科學家建議來自寒冷外部區域的彗星飛向它們的主星，通過蒸發釋放冷凍水。但是，Bergin說，這個假設似乎並不能解釋磁盤中的OH數據。
太陽系的太陽系
伯金有一種預感，即內盤中的水蒸氣足夠緻密，以至於它可以像紫外線一樣快速地進行化學重新組裝。他和Bethell針對各種恆星光度和磁盤溫度運行模型，發現在大多數情況下，磁盤周圍的薄層水可以吸收入射輻射。
“Bethell和Bergin所表明的是，如果水存在，它可以保護自己免受破壞，因為水在快速的時間尺度上開始改造，防止光線破壞所有這些，”芝加哥大學的Fred Ciesla說。
作者預測，一顆年輕恆星周圍的“太空霧”應該相當於數千個海洋。他們表明，這與行星形成盤中之前的三次水檢測是一致的。
防水罩不僅可以保護其他水分子，還可以防止輻射破壞內盤區域的其他分子。“磁盤中的水提供了這個漂亮的保護傘，”伯金說。在這個保護傘下，有機化學可以運作，也許會導致一些生物構建塊在非常古老的隕石和年輕恆星附近的最內層區域被發現。
斯皮策望遠鏡在稱為NGC 1333-IRAS 4B的年輕恆星系統周圍探測到水蒸氣。
跟著水！
一個令人煩惱的問題是，當恆星變老並且其行星長大時，內盤中的所有海洋水會發生什麼。Bergin相信大約1 AU（地球 - 太陽距離）內的水汽最終會被破壞。“隨著時間的推移，輻射會贏，”他說。
但是在3 AU（我們的太陽系的小行星帶位於其中），較低的溫度可能允許水蒸氣冷凝到盤中形成的固體材料上。正如它所發生的那樣，天文學家最近發現了冰冷的小行星，這些小行星具有類似彗星的成分，但似乎來自小行星帶內部。
有人猜測，冰冷的小行星可能已經將水輸送到地球早期。這個想法源於這樣一個事實，即我們的行星的海洋中氘與氫的比例很高，這意味著在比地球形成的更冷的空間中形成的水。這可能意味著我們內太陽系早期的一些水蒸氣在我們的飲用水供應中消失。
Ciesla有點懷疑。他認為作者正在考慮的情況在太陽系的演化中發生得太晚以解釋地球的水。當水屏蔽機構變得重要時，固體材料將發展成巖塊，導致水可以凝結的總表面積較小。然而，Ciesla確實相信這些新的結果將有助於科學家剝離一些據稱在年輕恆星周圍厚厚的塵埃盤內進行的行星形成的不確定性。
閱讀更多 天下朋友情義 的文章
