詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）首次探测到太阳系外的水冰。观测对象是恒星HD 181327，位于望远镜座内，距离地球155光年。
这颗恒星是一颗F型主序星，已有2300万年的历史，比太阳稍大、更热。恒星周围存在大约25个天文单位宽的碎片盘，冰质物体之间的碰撞会产生水冰颗粒。
这项研究由约翰·霍普金斯大学研究员 Chen Xie 及其同事领导，使用 JWST 的近红外光谱仪 NIRSpec 来识别波长为 3.0 微米的水冰。在距恒星 85 个天文单位的距离处检测到浓度为 0.1% 的水冰，在距恒星 113 个天文单位的距离处检测到浓度为 21% 的水冰。这个圆盘类似于我们太阳系中的柯伊伯带，并重建了行星形成早期阶段的太阳系。
这一发现增进了我们对生命所需的水如何在宇宙中其他行星系统中分布的理解。
【编辑部评论】
詹姆斯·韦伯太空望远镜的这一发现对天体生物学具有极其重要的意义。到目前为止，水冰的存在从未在太阳系以外的行星系统中得到明确证明，这是历史上的第一次。
要了解这一发现的技术意义，需要了解韦伯望远镜的观测能力。近红外光谱仪NIRSpec在3.0微米波长处检测到水冰特有的吸收光谱，并且还确认了3.1微米处的菲涅尔峰。该峰提供了存在大结晶冰颗粒（1 毫米或更大）的确凿证据。
有趣的是，这个系统与我们太阳系的柯伊伯带有着惊人的相似之处。距离恒星 85 个天文单位处的水冰浓度分布为 0.1%，距离恒星 113 个天文单位处的水冰浓度为 21%，这被认为再现了太阳系形成早期阶段的条件。事实上，研究人员表示，“这些数据与太阳系柯伊伯带天体的观测结果非常相似。”
这一发现的长期影响是巨大的。这是因为，已经证明，通过与含有水冰的“脏雪球”碰撞向岩石行星供水的过程也可能发生在其他行星系统中。研究结果有力地支持了这样的假设：这种外部供水在地球海洋的起源中发挥了重要作用。
然而，这一发现也存在技术局限性。韦伯望远镜只能探测到微小的冰颗粒，而不能探测到较大物体内的水冰。此外，由于紫外线会导致靠近恒星的区域的冰升华，因此需要单独验证宜居区域是否存在水。
未来，预计通过将这种观测方法应用于其他年轻恒星系统，我们将能够更详细地阐明水在行星形成过程中的作用。特别是，阐明水向类地行星形成区域的输送机制将为在系外行星上寻找生命提供重要指导。
【术语解释】
詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST)：
NASA红外观测太空望远镜于2021年12月25日发射升空。它是哈勃太空望远镜的后继者，主镜直径达6.5米，是历史上最大的。它位于拉格朗日点L2，距地球150万公里。
近赤外分光器（NIRSpec）：
安装在韦伯望远镜上的四个观测仪器之一。这是一种对0.6-5.3微米波长范围内的天体进行光谱分析（光成分分析）的装置。在该水冰检测中，捕获了 3.0 微米处的吸收和 3.1 微米处的菲涅尔峰。
碎片盘：
存在于恒星周围的由尘埃和小天体组成的盘状结构。该区域是行星形成的物质，对应太阳系的柯伊伯带。小天体之间的碰撞会产生细小的尘埃。
菲涅尔峰：
当存在大的结晶冰颗粒（1 毫米或更大）时，出现在 3.1 微米波长处的特征吸收光谱。这是水冰存在的可靠证据。
高清181327：
位于星座望远镜中的F型主序星。它是一颗年轻的恒星，距离地球 155 光年，年龄约为 1850 万岁。它的质量比太阳稍大一些，温度也稍高一些，质量是太阳的1.3倍。
[参考链接]
NASA 詹姆斯·韦伯太空望远镜官方网站（外部）
NASA 官方网站提供韦伯太空望远镜的最新观测结果、技术规格和任务概述。
宇宙望远镜科学研究所（STScI）（外部）
位于约翰·霍普金斯大学内负责操作韦伯望远镜的机构所在地。
约翰霍普金斯大学（外部）
成立于1876年的一所美国私立研究型大学。领导这项研究的陈燮研究员所属机构
自然杂志（外部）
1869年创刊的国际科学杂志。2025年5月14日发表该研究成果的权威学术期刊
[参考视频]
[编者后记]
韦伯太空望远镜的这一发现为地球上水的起源提供了新的视角。也许你现在喝的水是很久以前来自宇宙另一边的礼物。这一发现会改变我们仰望夜空的感觉吗？另外，随着生命探索技术的进步，我们是否会有一天摆脱太空中的“孤独”呢？您如何看待这个宇宙尺度的故事？