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天文学家发现一颗含有生命积木的矮星

发布时间:2018-05-16 点击量:1

在一颗白矮星周围的轨道上呈现行星系统的一部分(红色圆环中心的白色斑点)。前景显示岩石小行星;红色的圆环代表了前小行星或小行星遗留下来的岩石碎片,这些碎片已经被白矮星的强烈引力破坏了。

em使用凯克望远镜和哈勃太空望远镜,天文学家揭示了一颗白矮星的存在,它的大气富含碳和氮,以及氧和氢,水的组成成分。 / em

许多科学家认为地球在初始形成时是干的,而且由于与太阳系中具有这些元素的其他物体碰撞,我们的星球上的生物构造块 - 碳,氮和水 - 才出现。

今天,一个由加州大学洛杉矶分校领导的科学家小组报告说,它发现了一颗白矮星的存在,它的大气中富含碳和氮,以及氧和氢(水成分)。白矮星距离地球大约200光年,位于Boötes星座。

该研究的合着者之一,加州大学洛杉矶分校天文学教授本杰明扎克曼说,该研究提出的证据表明,与白矮星相关的行星系统包含的材料是生命的基本构件。虽然这项研究集中在这颗特别的恒星 - WD 1425 + 540上 - 它的行星系统与我们的太阳系有共同特征,这一事实强烈表明其他行星系统也会如此。

“调查结果表明,生活中一些重要的先决条件在宇宙中很常见,”扎克曼说。

科学家们报告说,行星系统中的一颗小行星围绕着白矮星轨道运行,其轨迹在某种程度上被改变了,可能是由同一个系统中的一颗行星的引力作用引起的。这种变化导致这个小行星与白矮星非常接近,这颗恒星的强引力场将小行星分裂成气体和尘埃。这些残余物绕着白矮星进入轨道 - 就像土星周围的环状物一样,Zuckerman说 - 在最终螺旋状进入恒星之前,带来了生命的积木。

研究的另一作者之一,加州大学洛杉矶分校地球化学与宇宙化学教授Edward Young说,研究人员认为这些事件发生的时间比较近,可能在过去10万年左右。他们估计,约30%的小行星的质量是水和其他冰,约70%是石质材料。

这项研究表明,这颗小行星是我们太阳系柯伊伯带上许多类似物体的第一颗。柯伊伯带是一个庞大的小团体,如海王星以外的太阳系外围的彗星和小行星。天文学家长期以来一直在想,其他行星系统是否具有与Kuiper带相似性质的物体,而这项新研究似乎首次证实了这样一个物体存在。

白矮星是密集的,炽热的正常恒星残余物。它们强大的引力使得碳,氧和氮等元素从大气中沉入室内,在望远镜无法探测到的地方。

该研究发表在“天体物理杂志通讯”上,描述了WD 1425 + 540如何获得碳,氮,氧和氢。这是第一次发现一颗含氮的白矮星,也是仅有少数已知的岩石体中含有丰富水冰的白矮星的例子之一。

“如果在其他恒星周围的柯伊伯带状物体中有水,就像现在看来那样,那么当岩石行星形成时,它们不需要包含生命的成分,”该研究的第一作者,欧洲的博士后学者Siyi Xu说。德国南方天文台在加州大学洛杉矶分校获得博士学位。

徐说:“现在我们看到太阳系外的行星系统中存在着许多小行星,水,氮和碳都存在,就像我们太阳系的柯伊伯带一样。 “如果地球从这些物体的影响中获得了水,氮和碳,那么其他行星系统中的岩石行星也可以通过这种方式获得水,氮和碳。”

Young说,一颗形成得比较接近恒星的岩石行星很可能会变干。

“我们想知道在其他行星系统中,Kuiper带是否存在大量的水,可能会添加到干燥的行星,”他说。 “我们的研究表明这很可能。”

根据祖克曼的说法,这项研究并没有解决宇宙生命是否普遍的问题。

“首先,你需要一个类似地球的世界,它的大小,质量以及距离太阳这样的恒星的距离,”他补充说,天文学家还没有找到符合这些标准的行星。

研究人员在2008年和2014年用Keck望远镜观测了WD 1425 + 540,并在2014年用哈勃太空望远镜观测了它们。他们使用称为光谱仪的仪器分析了大气的化学组成,该仪器将光分解成波长。光谱仪可以调整到科学家知道给定元素发射和吸收光的波长;然后科学家可以通过发射或吸收某些特征波长的光来确定元素的存在。在这项新研究中,研究人员看到了白矮星大气中的元素,因为它们吸收了白矮星的一些背景光。

除了Xu,Young和Zuckerman之外,该研究的合着者还有2016年去世的UCLA天文学教授Michael Jura;贝拉克莱因,汝拉的前研究生;蒙特利尔大学物理学助理教授Patrick Dufour。

研究:太阳系Kuiper-Belt-Object的化学成分

来源:斯图尔特Wolpert,加州大学洛杉矶分校新闻