研究人员在一颗年轻恒星周围的圆盘中发现了水蒸气，这可能是行星形成的地方。水是地球上生命的关键成分，也被认为在行星形成中发挥着重要作用，但直到现在，天文学家还无法绘制稳定、凉爽的圆盘中水的分布图。最有利于恒星形成行星的条件。

天文学家首次测量了典型的行星形成恒星周围的水蒸气含量。

这些新发现的实现得益于阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA) ——，这是位于智利阿塔卡马沙漠的一组望远镜。曼彻斯特大学乔德雷尔班克天体物理中心主办了英国ALMA 区域中心节点(UK ARC)。

Anita Richards 博士是曼彻斯特大学的高级访问学者，也是英国ARC 的前成员，她在验证“Band 5”接收系统运行的小组中发挥了关键作用，这对于ALMA生成详细的水图像。

理查兹博士说：“直接测量行星形成处的水蒸气量使我们更接近于了解创造海洋世界是多么容易。有多少水附着在结块的岩石上，或者其中大部分是后来添加到行星上的几乎是一颗完全形成的行星？这样的观测需要尽可能干燥的条件，并且只能使用智利的ALMA 阵列才能进行如此详细的观测。”

今天发表在《自然天文学》杂志上的观测结果表明，距地球450 光年的年轻类太阳恒星HL Tauri 内盘的水量至少是地球所有海洋的三倍。金牛座。

领导这项研究的意大利米兰大学天文学家斯特凡诺法基尼(Stefano Facchini) 表示：“我从来没有想过我们能够对行星可能形成的同一区域的水蒸气海洋进行成像。”

共同作者、意大利博洛尼亚大学天文学家莱昂纳多泰斯蒂补充道：“我们不仅能够探测到，而且能够捕捉到详细的图像并解析450 光年距离处的水蒸气，这是确实如此。非常令人印象深刻。”

这些ALMA 观测结果显示了数公里外小至人类头发丝的细节，使天文学家能够确定水在圆盘不同区域的分布。

在金牛座HL 圆盘的一个已知间隙区域中发现了大量的水，这可能是行星形成的地方。富含气体和尘埃的圆盘围绕年轻的类行星物体运行，当它们聚集物质并生长时，这些圆盘中会形成径向间隙。这表明这种水蒸气可能会影响这些区域形成的行星的化学成分。

然而，用地面望远镜观测水并不容易，因为地球大气中大量的水蒸气会降低天文信号的质量。

ALMA 由欧洲南方天文台(ESO) 与其国际合作伙伴共同运营，位于海拔约5,000 米处，建在高而干燥的环境中，专门为了最大限度地减少这种退化并提供优良的观测条件。迄今为止，ALMA 是唯一能够绘制寒冷行星形成盘中水分布图的设施。

构成圆盘的尘埃颗粒是行星形成的种子，它们碰撞并聚集成绕恒星运行的更大物体。天文学家认为，当温度低到足以使水在尘埃颗粒上结冰时，物体会更有效地粘在一起，这是行星形成的理想位置。

英国ARC 的成员正在为ALMA 的重大升级做出贡献，欧洲南方天文台的极大望远镜(ELT) 将在十年内上线，这将提供关于行星形成和水在其中的作用的更清晰的视图。特别是，METIS（中红外ELT 成像仪和光谱仪）将为天文学家提供无与伦比的行星形成盘内部区域视图，这些区域是像地球这样的行星形成的地方。