天体物理学家证明水冰被困在太阳尘埃中

　　德国耶拿大学的天体物理学家证明，太空中的尘埃粒子与冰混合在一起。

　　星系中恒星之间的物质——称为星际介质——不仅由气体组成，还由大量尘埃组成。

在某个时间点上，恒星和行星起源于这样的环境，因为尘埃粒子可以聚集在一起，合并成天体。

重要的化学过程也发生在这些颗粒上，从中产生复杂的有机分子——甚至可能是益生元分子。

然而，为了使这些过程成为可能，必须有水。

在特别寒冷的宇宙环境中，水以冰的形式存在。

然而，直到现在，这些空间区域的冰和灰尘之间的联系还不清楚。

来自弗里德里希·席勒大学耶拿分校和马克斯·普朗克天文研究所的研究小组现在已经证明了尘埃粒子和冰是混合在一起的。

他们在最新一期的研究杂志《自然天文学》上报道了他们的发现。

　　更好地模拟空间物理化学过程

　　耶拿大学的阿列克谢·波塔波夫博士解释说:“到目前为止，我们还不知道冰是与灰尘物理分离的，还是与单独的灰尘成分混合在一起的。

”。

“我们将实验室制造的硅酸盐、水冰及其混合物的光谱与原恒星外壳和原行星圆盘的天文光谱进行了比较。

我们确定，如果硅酸盐尘埃和水冰在这些环境中混合，光谱是一致的。

　　天体物理学家可以从这些数据中获得有价值的信息。

“我们需要了解不同天文环境中的不同物理条件，以便改进空间物理化学过程的建模，”波塔波夫说。

这一结果将使研究人员能够更好地估计物质的数量，并对星际和星周介质不同区域的温度做出更准确的陈述。

　　灰尘中的水

　　通过实验和比较，耶拿大学的科学家们还观察到，当温度升高，冰离开与之结合的固体，在大约180开尔文（-93摄氏度）进入气相时，水会发生什么。

　　“一些水分子与硅酸盐结合得如此紧密，以至于它们留在灰尘颗粒的表面或内部，”布塔波夫说。

“我们怀疑这种‘困水’也存在于太空中的尘埃粒子之上或之中。

至少这是从实验室实验获得的光谱和在所谓的弥漫星际介质中获得的光谱之间的比较所表明的。

我们发现了清晰的迹象，表明那里存在被捕获的水分子。

　　这种固态水的存在表明，在弥漫的星际介质中，尘埃粒子上也可能存在复杂的分子。

例如，如果水存在于这样的粒子上，它离复杂的有机分子并不远。

这是因为灰尘颗粒通常由碳等组成，碳与水结合，在紫外线辐射（如环境中的紫外线辐射）的影响下，会促进甲醇的形成。

在星际介质的这些区域已经观察到了有机化合物，但是直到现在还不知道它们来自哪里。

　　固态水的存在也可以回答关于另一种元素的问题:尽管我们知道星际介质中的氧气量，但我们以前没有关于大约三分之一的氧气确切位置的信息。

新的研究结果表明，98迷科，硅酸盐中的固态水是一个隐藏的氧气库。

　　固态水对行星的形成有帮助吗？

　　此外，“截留的水”可以帮助理解灰尘是如何积累的，因为它可以促进较小的颗粒粘在一起形成较大的颗粒。

这种效应甚至可能在行星形成中起作用。

阿列克谢·布塔波夫说:“如果我们成功地证明‘被困水’存在于——或者可能存在于——地球的建筑材料中，那么水是如何来到地球的这个问题甚至可能有新的答案。

”。

但到目前为止，这些只是耶拿研究人员希望在未来进行的假设。