韦布首次在宇宙中发现“悬空”冰

韦布望远镜在恒星形成区域发现了“悬空”冰。图片来源：NASA

据英国《新科学家》杂志网站7日报道，法国科学家借助詹姆斯·韦布空间望远镜，首次在宇宙中发现了“悬空”冰。该发现将有助于人们揭示地球生命化学成分的秘密。

冰拥有固体晶格结构，但当它没有被完全压实时，其中一些分子可能会有点“松松垮垮”。

在每个水分子中，有两个氢原子，其中一个氢原子与其他原子形成共价键而被束缚在晶格内，另一个氢原子则可能形成“悬空”键（即未与其他原子形成稳定共价键的单个电子）。

这些所谓的“悬空”键会产生非常特殊的光信号，科学家此前已在实验室中测量到了这些信号。但在被冰覆盖的太空尘埃颗粒中，很难找到相同的特征，因为地球的大气层会吸收这些光频率。

现在，法国马赛大学研究团队使用韦布空间望远镜的红外光谱仪，在距离地球约500光年的巨大恒星形成区域蝘蜓座云群中，探测到两个与实验室观测极为接近的光谱信号。其中一个似乎源自具有“悬空”键的冰反射的光；另一个则似乎来自与一氧化碳等其他分子结合的冰。

研究人员表示，他们现在可以研究不同形式的冰在不同环境下的差异，一旦成功区分出各种冰的特征，就能更深入地理解冰岩石在长时间尺度上的破碎与聚集过程，而这是行星形成的关键机制。

英国赫里奥特-瓦特大学的马丁·马考斯特表示，在太空中观察到“悬空”冰令人兴奋。光和冰之间的相互作用决定了行星形成时会产生哪些分子，其对于了解形成地球生命的化学物质至关重要。