水是人命之源。地球上的水从何而来？谜底可能藏在星河系最清凉、最阴霾的场地——那些被气体和尘埃笼罩的恒星摇篮里。近期，好意思国国度航空航天局的SPHEREx空间千里镜神气团队在《天体物理学杂志》上发表一项恶果：在天鹅座X等恒星酿成区，探伤到延展超600光年的弘远冰区。这是东谈主类初度绘画出星河系鸿沟空前的星际冰漫步图，为请问“行星上的水起原从那儿来”提供了关节思路——水可能早已以冰的面容存在于星际空间，并跟着恒星和行星的出身，被带入重生的行星系统。
SPHEREx全称为“宇宙历史、宇宙再电离与冰探伤分光光度计”，是一台挑升进行红外巡天的空间千里镜。节略来说，它是一台能给宇宙“分色”的天际相机。浅显相机主要通过红、绿、蓝三原色记载色调，而SPHEREx能同期记载102种红外“颜料”。它于2025年3月辐射，着手在太阳同步极地轨谈上，每天拍摄约3600张图像。许多东谈主会把它与詹姆斯·韦布空间千里镜比较较。韦布像一台“超高清显微镜”，能对某个小天区进行极深度、极精细的不雅测；SPHEREx则更像一台“广角相机”，不错系统性扫描总共天际，服从极高。不错说，韦布考究看清细节，SPHEREx考究看清大局。
星际空间的水绝大宽绰以固态冰的面容存在。恒星酿成区的分子云温度极低，通常只消零下260摄氏度傍边。水分子会像冬天窗户上的霜花不异，冻结在渺小星际尘埃名义，酿成一层层薄薄的“冰衣”。星际冰的探伤依赖红外光谱时间，不错结识为一种“化学指纹识别”：不同冰分子会经受特定波长的红外光，比如水冰在3.0微米处留住经受思路，二氧化碳冰在4.27微米处，一氧化碳冰在4.67微米处。SPHEREx的102个红外波段正巧好意思满粉饰了这些关节波长。筹商团队起原合计只可依靠远方的配景恒星行为“手电筒”——恒星的光穿过分子云，冰经受一部分光，从而留住信号。但不雅测发现，国产日韩在线连星际空间填塞的配景辐射也佩带着冰的信息。这一冲突使SPHEREx能够曩昔所未有的广度绘画出冰的漫步图。
在天鹅座X区域，科学家发现了一个轨则：那儿尘埃最密集，那儿冰就最多。最高的冰浓度出当今分子云最精采的中枢区——科学家将这类延绵数百光年的结构称为“星际冰川”。为什么会这么？在特别清凉的分子云中，气体分子会像雪花不异凝结在尘埃颗粒名义酿成冰膜。而最精采的云核就像矫捷的“棉被”，能掩饰来悛改生恒星的热烈紫外线。莫得这层掩饰，紫外线就会像太阳晒化冰块不异，把这些冰剖析掉。是以，精采的尘埃环境既是冰的“加工场”，亦然它的“保护神”。SPHEREx的广域视角还使得不同环境条目下的比较成为可能：水冰、二氧化碳冰和一氧化碳冰的相对品貌会随尘埃温度和紫外辐射强度而变化，这为筹商不同冰的酿成旅途提供了思路。
这张冰的漫步图的真谛径直关连到行星上水的来源。当一团分子云在本身引力作用下坍缩时，中心会酿成新恒星，周围剩余的物资则在减弱经由中越转越快，最终酿成一个旋转的圆盘——原行星盘。盘里那些裹着冰膜的尘埃颗粒，佩带着氢、氧、碳等人命必需元素，组成了彗星、小行星和行星的原始原料。莫得水，就莫得海洋；莫得碳，就莫得有机分子，也就莫得人命的基础。SPHEREx绘画的冰图谱，恰是在测量星河系中这些原料的储量，标明地球上弘远的海洋、彗星上冰封的物资，很可能就来自这类星际冰区。
SPHEREx的任务仍在持续。它每6个月完成一次全天扫描，展望两年内完成4次巡天。跟着屡次扫描数据的重叠，信号将愈发明晰，科学家能够探伤到更远方、更细微的冰信号。SPHEREx的全天光谱图将奋发匡助请问一系列问题：星河系中，酿成宜居行星所需的水和人命发源所需的有机分子漫步在那儿？储量有些许？又是怎样被运输到重生行星系统中的？咱们疏忽正在一步步接近谜底。
（作家为中国科学院大学天文与空间科学学院、国度天文台副训导）