韋伯望遠鏡首度證實：155光年外「髒雪球」環繞類太陽恆星

天文學家透過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，在距離地球155光年的年輕恆星HD 181327周圍，首次明確偵測到混雜塵埃的「髒雪球」結構。這項突破性發現刊登於《自然》期刊，為行星形成理論提供關鍵證據。

在我們熟悉的太陽系中，冰物質隨處可見——從木星、土星的衛星，到海王星外圍的古柏帶天體。但科學家長年來只能推測其他恆星系統是否也存在類似結構。如今韋伯望遠鏡搭載的近紅外光譜儀（NIRSpec）終結了這個懸念，不僅確認水冰存在，更發現其呈現高度有序的結晶結構，與土星環中的冰晶特徵相似。

「這些冰晶微粒並非獨立存在，而是與細微塵埃混合形成『髒雪球』。」研究主筆、約翰霍普金斯大學助理研究員謝晨解釋。這些散佈在碎屑盤中的冰塵混合物，正是巨行星形成的關鍵材料，更可能是未來孕育類地行星生命之源——就像數十億年前撞擊地球的彗星可能帶來生命所需水分。

其實早在2008年，NASA史匹哲望遠鏡就曾觀測到HD 181327系統可能存在水冰的線索。但直到韋伯望遠鏡以超越前輩儀器50倍的靈敏度進行觀測，才獲得確鑿證據。「當我還是研究生時，導師就預言碎屑盤中應該存在冰物質，但在韋伯升空前，我們缺乏足夠精密的觀測工具。」共同作者、太空望遠鏡科學研究所天文學家陳克莉絲汀感慨道。

這顆年齡僅2300萬歲的年輕恆星（相比太陽46億年顯得格外稚嫩），其碎屑盤結構與早期太陽系的古柏帶驚人相似。觀測顯示，水冰分佈呈現明顯梯度：距離恆星最遠的外圍區域冰含量超過20%，中段降至8%，而最內側幾乎偵測不到。「恆星的紫外線可能蒸發了靠近的冰微粒，」謝晨補充，「也可能是原始行星胚胎將水冰鎖進內部，導致儀器無法偵測。」

這項發現開啟了系外行星研究的新篇章。研究團隊強調，接下來將持續探測銀河系其他正在形成行星的年輕系統，追蹤水冰如何參與行星建構過程。作為NASA、歐空局和加拿大航太局的聯合任務，韋伯望遠鏡正以史無前例的紅外觀測能力，逐步揭開宇宙演化的奧秘。