藝術家對年輕恆星V883 Orionis周圍的水雪線的印象，與ALMA一起檢測到。圖片來源：A。Angelich（NRAO / AUI / NSF）/ ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）
關鍵點
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阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列（ALMA）拍攝了行星形成盤內的第一張水雪線圖像。
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這條線標誌著一顆年輕恆星周圍的圓盤溫度下降到足以形成雪的地方，這對行星的形成起著關鍵作用。
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雖然行星形成仍然是一個謎，但據信在水雪線之內的岩石行星就像地球一樣形成。在它外面，可能會出現像木星這樣的巨大氣體行星。
年輕恆星通常被密集的旋轉的氣體和塵埃盤所包圍，稱為原行星盤，行星就是從這些盤中誕生的。來自典型的年輕太陽型恆星的熱量意味著原行星盤內的水是氣態的，距離恆星的距離約為3 AU [1] - 不到地球與太陽之間平均距離的3倍 - 或者周圍4.5億公里（約2.8億英里）[2]。此外，由於極低的壓力，水分子直接從氣態轉變，在塵粒和其他顆粒上形成冰的銅綠。原行星盤中氣體和固相之間水轉換的區域被稱為水雪線[3]。
但是明星V883獵戶座很不尋常。其亮度的急劇增加將水雪線推向了大約40 AU的距離（大約60億公里或大約是我們太陽系中矮行星冥王星軌道的大小）。這一巨大的增長，再加上長基線的ALMA解決方案[4]，使Lucas Cieza（Millennium ALMA Disk Nucleus和智利聖地亞哥Universidad Diego Portales）領導的團隊首次解決了對水雪的分析。原行星盤中的線。
年輕恆星V883 Orionis周圍的行星形成盤的圖像是由ALMA在長基線模式下獲得的。這顆恆星目前處於爆發狀態，已將水雪線推向恆星，並使其首次被探測到。盤中途的暗環是水雪線，即恆星點的溫度和壓力下降到足以形成水冰的點。我們的太陽系中的行星海王星和矮行星冥王星的軌道是按比例顯示的。信用：信用：ALMA（ESO / NAOJ / NRAO）/ L. 希耶薩
V883獵戶座經歷的突然變亮是一個例子，說明當一顆年輕恆星周圍的圓盤上的大量物質落到其表面時會發生什麼。V883獵戶座的質量僅比太陽大30％，但由於它正在經歷的爆發，它目前的發光量是驚人的400倍 - 而且更熱[5]。
主要作者Lucas Cieza解釋說：“ALMA的觀察對我們來說是一個驚喜。我們的觀察旨在尋找導致行星形成的磁盤碎片。我們沒有看到這一點; 相反，我們發現40 AU的環看起來像一個環。這很好地說明了ALMA的轉型能力，即使它們不是我們想要的，也能提供令人興奮的結果。“
在太空中繞行軌道的奇異想法是行星形成的基礎。水冰的存在調節了塵埃顆粒凝結的效率 - 這是行星形成的第一步。在雪線中，水被蒸發，據信形成了像我們自己的小型岩石行星。在水雪線之外，水冰的存在可以迅速形成宇宙雪球，最終形成巨大的氣體行星，如木星。
發現這些爆發可能將水雪線爆破到其典型半徑的約10倍，這對於良好的行星地層模型的發展非常重要。這種爆發被認為是大多數行星系統演化的一個階段，因此這可能是對常見事件的第一次觀察。在這種情況下，ALMA的這一觀察結果可以極大地幫助我們更好地理解整個宇宙中行星的形成和演化過程。
要通過L.希耶薩等閱讀題為“原恆星爆發在成像過程中的水雪線”的研究論文，出現在自然 2016年7月14日，請訪問：
http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1626/eso1626a.pdf
筆記
- 1 AU或一個天文單位是地球與太陽之間的平均距離，約為1.496億公里。該單位通常用於描述太陽系內的測量距離和其他恆星周圍的行星系統。
- 在太陽系形成期間，這條線位於火星和木星的軌道之間，因此在該線內形成了水星，金星，地球和火星的岩石行星，並且在外面形成了木星，土星，天王星和海王星的氣體行星。
- 先前已經用ALMA 觀察到其他分子（例如一氧化碳和甲烷）的雪線，其距離其他原行星盤內的原恆星大於30AU。水在相對較高的溫度下凍結，這意味著水雪線通常太靠近原恆星直接觀察。
- 分辨率是能夠辨別對象是分開的。對於人眼來說，遠處的幾個明亮的火炬看起來像是一個發光點，並且只有在更近的區域才能區分每個火炬。同樣的原理也適用於望遠鏡，這些新的觀測結果利用了ALMA在長基線模式下的精確分辨率。在V883 Orionis距離處的ALMA分辨率約為12 AU - 足以解決這個爆發系統中40 AU的水雪線，但不適用於典型的年輕恆星。
- 像V883 Orionis這樣的星星被歸類為FU Orionis星星，在被發現具有這種行為的原始恆星之後。爆發可持續數百年或數百年。
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