韦布望远镜发现绘架座β系统中比恒星更古老的冰

詹姆斯·韦布空间望远镜在绘架座β系统中发现了比该恒星本身更古老的水冰。水冰的结构也指向这一判断。水在中等温度下冻结时，分子会排成有序的晶体晶格，结晶冰会在略高于3微米处的光谱中产生尖锐峰，但绘架座β并未出现这一峰。那里的冰几乎全是非晶态，是一种无序的玻璃状固体，形成于水分子冻结得既快又冷、落到哪里就停在哪里之时。研究团队估计，该系统中的水冰结晶比例不到7%，这多少有些出人意料，因为模型曾预测碎片盘中的冰应大部分为结晶态。非晶态冰若要保持这一形态，必须维持在约100开尔文（零下173摄氏度）以下；否则就需要有高能紫外线、宇宙射线或恒星粒子流等持续破坏其晶体结构。无论属于哪种情况，研究者都认为这些冰最可能形成于星际介质中，远早于绘架座β的行星开始成形。尚待解释的是，这些含冰尘粒如何在盘中分布得如此均匀。研究团队认为，这种均匀分布需要星子之间频繁碰撞：每次碰撞会释放出新鲜的含冰尘埃，包括原先被埋在碰撞体深处、受到保护的冰，从而补充被星光破坏的部分。已有证据表明这类碰撞确实发生：较早的红外图像显示，盘的西南臂有一道弯曲、不对称的尘埃条带，被认为是一次猛烈碰撞的残骸，位置大约在距恒星不到一半处。贝蒂团队的发现支持了盘中一氧化碳气体来自含冰天体碰撞的观点，并解释了冰如何在持续暴露于紫外线的环境中存活。该团队未能精确测定结晶冰的含量，也无法排除混合物中还藏有其他分子。不过，如果这个距地球64光年的年轻行星系统起初拥有与我们相似的含冰原料，那么原初的星际冰可能是行星系统中的常见成分，富含水、并具有潜在宜居条件的世界所需的原材料或许同样并不罕见。上述结果发表于2026年的《科学》杂志。