韋布首次在宇宙中發現“懸空”冰

韋布望遠鏡在恒星形成區域發現了“懸空”冰。圖片來源：NASA

據英國《新科學家》雜志網站7日報道，法國科學家借助詹姆斯·韋布空間望遠鏡，首次在宇宙中發現了“懸空”冰。該發現將有助于人們揭示地球生命化學成分的秘密。

冰擁有固體晶格結構，但當它沒有被完全壓實時，其中一些分子可能會有點“松松垮垮”。

在每個水分子中，有兩個氫原子，其中一個氫原子與其他原子形成共價鍵而被束縛在晶格內，另一個氫原子則可能形成“懸空”鍵（即未與其他原子形成穩定共價鍵的單個電子）。

這些所謂的“懸空”鍵會產生非常特殊的光信號，科學家此前已在實驗室中測量到了這些信號。但在被冰覆蓋的太空塵埃顆粒中，很難找到相同的特征，因為地球的大氣層會吸收這些光頻率。

現在，法國馬賽大學研究團隊使用韋布空間望遠鏡的紅外光譜儀，在距離地球約500光年的巨大恒星形成區域蝘蜓座云群中，探測到兩個與實驗室觀測極為接近的光譜信號。其中一個似乎源自具有“懸空”鍵的冰反射的光；另一個則似乎來自與一氧化碳等其他分子結合的冰。

研究人員表示，他們現在可以研究不同形式的冰在不同環境下的差異，一旦成功區分出各種冰的特征，就能更深入地理解冰巖石在長時間尺度上的破碎與聚集過程，而這是行星形成的關鍵機制。

英國赫里奧特-瓦特大學的馬丁·馬考斯特表示，在太空中觀察到“懸空”冰令人興奮。光和冰之間的相互作用決定了行星形成時會產生哪些分子，其對于了解形成地球生命的化學物質至關重要。