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老恒星的超热水蒸气让科学家们大吃一惊

在一颗老化恒星的大气层中发现了滚烫的水蒸气,这让科学家们感到惊讶,他们认为这些恒星的化学性质会禁止这种现象。

水以气体的形式存在于距离地球500光年的IRC+100216恒星的外层,温度为1300华氏度(700摄氏度)。2001年,科学家们首次在这颗恒星中发现了水蒸气的迹象,但一项新的研究证实了水的超高温,并驳斥了对其存在的解释,这让科学家们更加头疼。

水的化学特征在恒星中并不罕见,但在某些主要由碳组成的老年恒星中,水被认为是不存在的。

在恒星内部

随着一些恒星年龄的增长,它们变得富含碳。这些恒星中最早形成的分子之一是碳原子和氧原子的结合:一氧化碳。

到目前为止,科学家们还认为,像IRC+10216这样的富含碳的恒星,所有可用的氧生成素都会在一氧化碳中耗尽,没有一个能与氢结合形成水。

比利时鲁汶Katholieke大学的天文学家Leen Decin领导的一个团队利用欧洲航天局Herschel太空天文台的红外观测结果发现,在极端高温下肯定存在水。

研究人员说,这种灼热的温度似乎也与恒星中存在水的最流行解释之一相矛盾,即恒星中的水蒸发了离恒星太近的冰冷彗星并被吞噬。

相反,记录的温度表明,该恒星受热外层的水线。

这一发现在9月2日出版的《自然》杂志上有详细介绍。

狡猾的明星化学

为了解释这些观测结果,研究人员必须考虑到曾经被认为是相当光滑、均匀的恒星层内部的更复杂的过程。

研究人员说,这颗恒星的外层大气包层实际上可能在一些地方聚集,而在另一些地方更薄。这将使来自星际空间的紫外线光子穿透并从一氧化碳分子中剥离氧合物,使原子与氢结合。

Decin在接受太空网采访时表示:“这表明我们对化学的想法过于简单,而且这些紫外线引发了许多其他过程,我们必须考虑这些过程。”

她补充道,事实上,考虑到外来光子的可能影响,天文学家可能会改变对许多不同恒星内部情况的理解,而不仅仅是这些老化的富含碳的恒星。

德辛说:“当我们进行新的模拟时,我们确实看到了全新的化学反应。”


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