白矮星被捕捉到正在吞噬一颗冰冻的类冥王星天体

在我们太阳系中，彗星和冰质星子（太空中的小型固态天体）被认为是为地球输送水的来源。这些冰质天体的存在是其他世界生命发展的必要条件，但在太阳系外识别它们极其困难，因为冰质天体体积小、亮度低且需要化学分析。

发表在《MRNAS》的一项研究中，来自英国华威大学、欧洲和美国的天文学家发现了强有力的证据，表明在太阳系之外的行星系统中存在富含冰层与挥发物的天体——它们具备输送水和生命要素的能力。

为取得这一发现，研究团队利用哈勃太空望远镜的紫外光谱技术分析遥远恒星的化学成分。其中编号WD 1647+375的恒星尤为特殊，其表面存在"挥发物"(低熔点化学物质)。白矮星大气通常由氢和氦组成，但WD 1647+375却含有碳、氮、硫和氧等元素。

这种富含挥发物的大气是WD 1647+375存在异常的首个线索。

论文第一作者、华威大学物理系研究员Snehalata Sahu表示："白矮星表面出现钙、铁及其他金属的吸积特征并不罕见——这些物质来自过于接近恒星而被撕裂吸积的行星与小行星。分析这些物质的化学成分，为我们了解太阳系外星子的构成开启了一扇窗。

"在此意义上，白矮星如同宇宙犯罪现场——当星子坠入时，其元素会在恒星大气中留下化学指纹，使我们能重构'受害者'的身份。通常我们看到的是岩石物质（如钙和其他金属）的吸积证据，但迄今仅在少数案例中确认发现富含挥发物的碎片。"

氮作为关键挥发物，是冰质天体的重要化学指纹。本研究中的紫外光谱显示，WD 1647+375吸积的物质中氮质量占比极高（约5%），这是白矮星碎片中有史以来检测到的最高氮丰度。该星大气层中的氧含量也比预期吸积岩石物质的情况高出84%，这两项证据均指向冰质天体。

天文学家还获得数据显示：至少在过去13年间，碎片始终以每秒20万千克（相当于一头成年蓝鲸的重量）的速率持续落入该恒星。这意味着该冰质天体直径至少达3公里（彗星尺寸），但这仅为最小值——实际吸积过程可能持续数十万年，远超这13年的观测周期，因此天体直径可能接近50公里，质量达10^18千克。

综合数据表明，这颗被恒星吞噬的冰质/富水星子（64%成分为水）可能类似哈雷彗星，或是类似C/2016 R2的矮行星碎片。

共同作者、华威大学物理系Boris T. Gänsicke教授指出："WD 1647+375的富挥发物特性使其类似太阳系的柯伊伯带天体——即海王星轨道外发现的冰质天体。我们认为这颗正被恒星吸收的星子极可能是类冥矮行星的碎片。其依据包括富氮成分、预测的高质量值以及高达2.5的冰岩比——该比值超出典型柯伊伯带天体，很可能源自类冥行星的地壳或地幔。"

这是首次明确发现氢大气白矮星正在纯粹吸积冰质星子。无论该天体形成于母恒星周围的行星系统，或是来自深空被捕获的星际彗星，目前仍是未解之谜。但无论如何，该发现为太阳系外存在富含冰层与挥发物的天体提供了确凿证据。

此发现同时凸显了紫外光谱技术在探测太阳系外稀有富挥发物天体成分方面的独特价值。只有紫外线能探测挥发元素（碳、硫、氧，尤其是氮），未来在搜寻其他恒星周围生命基石的研究中，该技术将发挥关键作用。