170光年外白矮星大气层中发现“生命配方”：宇宙中很普遍

科学家发现，一颗距离地球170光年的白矮星可能含有某些形成生命的基础物质。研究者用凯克望远镜在2008年和2014年对这颗恒星进行了观察，哈勃太空望远镜也在2014年对其进行了观测。

这颗白矮星位于牧夫座，其大气层中富含碳和氮，甚至有水的成分。

该研究由美国加州大学洛杉矶分校的科学家主持，所关注的这颗白矮星被称为“WD 1425+540”。研究者用凯克望远镜在2008年和2014年对这颗恒星进行了观察，哈勃太空望远镜也在2014年对其进行了观测。之后，研究者用光谱仪分析了该恒星大气层的化学组成。

研究人员发现，围绕这颗白矮星运行的一颗微型行星（minor planet）发生过轨道的改变。这一天体的质量是哈雷彗星的10万倍以上，但所含水量只是后者的两倍。研究团队称，该微型行星的轨道变化可能是系统中另一颗行星的引力作用引起的。

由于太靠近白矮星，这颗微型行星被强大的引力场“撕得粉碎”，变成了一堆气体和尘埃。随后，这些残余物质进入了白矮星附近轨道——就像环绕土星的土星环——并最终融入了白矮星的大气层。

正是这些残余物质将构筑生命的基础物质带入了白矮星大气层。研究人员发现了碳、氮、氧和氢元素。“我们知道，氮是一种非常重要的生命元素，”论文第一作者、欧洲南方天文台的许偲艺博士说，“这个独特的天体具有相当丰富的氮，比太阳系中已知的任何天体都要丰富得多。”

论文共同作者、加州大学洛杉矶分校的天文学教授本杰明·泽克曼（Benjamin Zuckerman）说：“这些发现表明，生命形成的一些重要前提条件在宇宙中是很普遍的。”

研究者称，这一系列事件可能发生在10万年前。据估计，该微型行星有大约30%的质量由水和其他冰晶组成，其余70%为岩石物质。这或许是天文学家在太阳系以外发现的第一颗类似柯伊伯带（太阳系边缘主要由小天体组成的圆盘状区域）天体的微型行星。

柯伊伯带距离太阳大约40~50天文单位（最初以地日距离定义，现在将天文单位固定为149，597，870，700米），被认为是太阳系行星形成时激烈碰撞留下的遗迹。据估计，柯伊伯带中具有33000个直径超过60米的天体，包括3颗矮行星。尽管现在看起来相对平静和稳定，但对于未来将到那里探测的新视野号来说，柯伊伯带很可能充满了危险，包括各种看不见的碎屑和或大或小的岩石。

据介绍，这也是天文学家第一次在白矮星大气层中发现氮元素，而富含水冰的岩石星体撞向恒星的情况也非常罕见。白矮星被认为是中、低质量恒星演化阶段的最终产物，具有极强的引力。白矮星大气层中的元素在引力作用下会沉到恒星内核中，无法被望远镜观测到。

“如果其他恒星周围存在的类似柯伊伯带天体也含有水，就像我们现在看到的，那么岩石行星形成时就无需一开始就具有 生命配方 ，”许偲艺说，“我们可以看到，在太阳系以外的这个行星系统中，存在着富含水、氮和碳的微型行星，就类似太阳系中的柯伊伯带。如果地球上的水、氮和碳来自这类天体的撞击，那其他行星系统中的岩石行星也就很可能通过这种方式获得水、氮和碳。”

研究者称，考虑到与这颗白矮星的距离太近，该区域内的岩石行星很可能十分干旱。“我们想知道，其他行星系统中是否也存在着蕴含大量水的柯伊伯带，这些水或许能补充给那些干旱的行星，”论文共同作者、加州大学洛杉矶分校地球化学和宇宙化学教授爱德华·扬（Edward Young）说，“我们的研究显示，这是很有可能的。”

当然，宇宙中是否普遍存在生命还是一个未解之谜。首先，你需要找到一颗体积、质量跟地球差不多的行星，并且它与恒星之间要有比较合适的距离。然而截至目前，我们还没发现这样的行星。（任天）

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