Steed的围脖
25-09-28 10:26 微博认证:科学科普博主

宇宙深处,一桩“谋杀案”正在发生。

“凶手”是一颗名为WD 1647+375的白矮星。所谓白矮星,其实是像我们太阳这样的恒星燃尽一生后留下的致密“尸体”,它的大气通常纯净得像一张白纸,几乎只有氢和氦。然而,天文学家通过哈勃太空望远镜,却在这样一张白纸上发现了一些不该存在的“污点”:碳、氮、硫,还有超乎寻常的氧。

唯一的解释是,这具恒星“尸体”刚刚“吃”了点什么,并且还没来得及“擦嘴”。

天文学家拥有一项绝技——光谱分析。简单来说,就是把遥远的星光分解开,就像三棱镜分解出彩虹一样。不同的化学元素会在“彩虹”上留下独一无二的“条形码”。通过解读这些条形码,科学家就能精确地知道这颗白矮星的大气里混入了什么。

分析结果令人大吃一惊。这起案件的“受害者”,并非一颗普通的岩石行星。

首先,是氮元素的含量异常之高。在白矮星吞噬的物质中,氮的质量占比达到了惊人的5%。这是迄今为止在白矮星上探测到的最高纪录。氮,是我们呼吸的空气中最多的气体,是构成蛋白质和DNA不可或缺的核心元素。在宇宙中寻找到富含氮的天体,就等于找到了孕育生命的潜在土壤。

其次,氧元素的含量也远超预期,比岩石天体所能提供的多出了84%。如此多的氧,最合理的解释就是它们来自于大量的水冰。计算表明,被吞噬的这个天体,其成分中竟然有高达64%是水。

一个富含氮和水的冰雪世界。这幅“受害者”的画像,清晰地浮现在我们眼前。

这并不是一次瞬间的吞噬。数据显示,这场“饕餮盛宴”已经持续了至少13年,而且白矮星的胃口好得惊人,它每秒钟都要从这个不幸的天体上撕扯下大约20万公斤的物质。这个重量,相当于每秒钟吞掉一头成年的蓝鲸。

根据这个惊人的吞噬速率和物质成分,科学家推断,被撕碎的天体原本至少有3公里宽,像一颗彗星。但考虑到这种吞噬过程可能长达数十万年,它的本体可能更为巨大,直径接近50公里,质量更是天文数字。它的化学构成,尤其是极高的氮含量和高达2.5的冰岩比,都强烈指向一种我们熟悉又遥远的天体——类似冥王星那样的矮行星,或者它的一块巨大碎片。这些冰冷的天体,就像太阳系边缘的柯伊伯带成员一样,是行星系统里原始的“建材仓库”。

这起发生在遥远星系的“案件”,对我们而言意义非凡。

长久以来,科学家猜测,地球早期的水和生命有机物,很可能就是由无数来自太阳系外围的彗星和冰冻小行星,像“宇宙快递”一样送来的。我们一直想知道,这样的“快递服务”在宇宙中是否普遍。

而今,WD 1647+375用它的“作案现场”给出了一个强有力的证据。它告诉我们,在太阳系之外,同样存在着满载水和生命关键元素的冰雪世界。它们或许正漂浮在无数个行星系统里,等待着合适的时机,为某颗岩石行星送去生命的火种。

在那无垠的黑暗中,孕育生命的剧本可能正在无数个舞台上同时上演。而我们,只是其中一个章节的亲历者。

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图源:Snehalata Sahu / University of Warwick

信源:Snehalata Sahu et al, Discovery of an icy and nitrogen-rich extrasolar planetesimal, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1424

发布于 韩国