長久以來，天文學家一直預期冰凍的水存在於恆星周圍的系統中。如今，他們首次藉由美國太空總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）證實，在環繞一顆年輕恆星的塵埃碎片盤中存在結晶狀水冰（water ice）。
NASA在5月14日發布的新聞稿中指出，這顆被命名為HD 181327、類似太陽的恆星距離地球155光年。天文學家藉由韋伯太空望遠鏡的光譜找到了該恆星軌道上的塵埃碎片盤中存在結晶狀水冰的確鑿證據。
水冰這個名詞意指它的成份是水，因為天文學家在太空中也觀察到許多其它結冰的分子，例如「乾冰」，也就是二氧化碳結成的冰。
早在2008年，NASA已退役的史匹哲太空望遠鏡（Spitzer Space Telescope）的資料就暗示了HD 181327的系統中可能存在結冰的水。
研究人員表示，韋伯太空望遠鏡不僅在該系統中明確探測到水冰，而且確認其為結晶狀水冰。這種水冰在土星環和太陽系古柏帶（Kuiper Belt）的冰凍天體中也曾發現過。
這項研究的報告撰寫人之一、太空望遠鏡科學研究所（Space Telescope Science Institute）助理天文學家克莉斯汀‧陳（Christine Chen）說，在過去幾十年來，天文學家一直在等待這些確切的資料。直到韋伯太空望遠鏡服役，他們才有足夠靈敏的儀器來進行此類觀測。
她說：「最引人注目的是，這些資料與該望遠鏡最近對我們太陽系內古柏帶天體的其它觀測結果類似。」
水冰是年輕恆星周圍盤狀結構的重要組成部份——它對巨行星的形成有重大影響，也可能經由彗星和小行星之類的小天體傳送到已經完全形成的岩石行星上。
相較於年齡已有46億年的太陽，HD 181327這顆恆星算是相當年輕的，因為它的年齡估計只有2,300萬年。這顆恆星的質量比太陽稍大一些，溫度也比較高，因此在其周圍形成了一個稍微大一點的系統。
陳說：「HD 181327是一個非常活躍的系統。它的碎片盤中存在著規律的、持續不斷的碰撞。當這些結冰天體碰撞時，它們會釋放出微小的塵埃狀水冰顆粒，這些顆粒的大小正好是韋伯太空望遠鏡所能探測到的。」
研究人員說，水冰在該系統中的分布並不均勻，大多數位於最冷、距離恆星最遠的地方。在碎片盤的外部區域有超過20%的水冰，在碎片盤的中央只有大約8%的水冰，而在最靠近恆星的碎片盤區域，韋伯太空望遠鏡幾乎沒有探測到任何水冰。
這可能是因為恆星的紫外線讓最靠近的水冰蒸發了，或被稱為微行星（planetesimal）的岩石「鎖住」其內部的水冰，使韋伯太空望遠鏡無法探測到。
NASA說，這些水冰的發現為所有研究人員打開了大門，讓他們可以研究這些過程如何在許多其它行星系統中以新的方式發揮作用。研究人員將繼續尋找和研究整個銀河系內的碎片盤和正在積極形成的行星系統中的水冰。
上述研究成果於5月14日發表在《自然》（Nature）期刊上。#
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