一場彗星雨正傾瀉在一顆遙遠的年輕恆星上，讓天文學家們對數十億年前塑造我們自身太陽系的過程有了新的認識。
當地球還是一個年輕的行星時，彗星碎片撞擊其表面，攜帶的有機物質可能幫助生命在我們這顆岩石星球上誕生。 近年來，科學家們發現了間接證據，表明在繪架座η星周圍也發生了類似的過程。繪架座η星是一顆類太陽恆星，距離我們約 59 光年，略大於我們的太陽，但年齡只有我們太陽的三分之一。 現在，新觀測到的氣體閃爍被認為源於彗星在這顆恆星的熱量中蒸發，為隱藏的行星和災難性的撞擊提供了更有力的證據。
加州大學伯克利分校的天文學家巴里·韋爾什和他在賓夕法尼亞州克拉里昂大學的同事莎倫·蒙哥馬利探測到了這些氣體，這些氣體可能與我們自身的宇宙家園有著深刻但間接的聯絡。 大多數理論家認為，當我們的太陽與繪架座η星處於同一年齡時，我們太陽系外行星之間的引力相互作用將它們形成過程中冰冷的殘餘物向內掃去，撞擊地球和其他岩石行星。 這種“後期重轟炸”（LHB）可能對地球的宜居性和我們在此的存在至關重要，從外太陽系的深處儲存中輸送了賦予生命的水和有機化合物。 而類似的事情現在似乎正在繪架座η星周圍發生。 韋爾什稱這顆恆星為“潛在的正在形成的太陽系”。
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結合之前的觀測，這些觀測也暗示了繪架座η星周圍冰冷碎片的湧入和行星破碎的碰撞，韋爾什和蒙哥馬利的工作構成了迄今為止關於另一顆恆星周圍正在發生的彗星轟擊的最佳案例。 這種湧入本身就暗示了隱藏在兩個巨大環內的行星。 人們認為，一連串巨行星正在將彗星向內拋擲，而至少一個岩石天體似乎已被冰冷的碎片擊中。 “我們對系統中正在發生的各種現象有很好的瞭解，現在我們有辦法將它們聯絡起來，”劍橋大學天文學家塞巴斯蒂安·馬裡諾說，他曾使用智利的阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米波陣列研究繪架座η星。 馬裡諾沒有參與這項新成果。
探索過去
繪架座η星及其星盤已有 15 億年的歷史，早已過了它們行星誕生的黃金時期。 與我們自己的太陽系一樣，這顆恆星也擁有兩個碎片盤，儘管繪架座η星的碎片盤位於更遠的地方。 內盤和外盤分別位於距離恆星 3 個天文單位 (AU) 和 165 個天文單位處（其中 1 個天文單位等於地球和太陽之間的距離）。 相比之下，我們的主小行星帶位於距離太陽 5 個天文單位處，而柯伊伯帶（太陽系形成過程中遺留下來的冰冷碎片）僅從 40 個天文單位以外開始。 繪架座η星比我們的太陽更亮更熱，這一事實使得這些星帶與我們自己的星帶非常相似。
在繪架座η星周圍發現彗星並不意外。 2012 年，約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的凱里·利塞領導的一個天文學家團隊在內帶中發現了不尋常的物質。 他們使用美國國家航空航天局的斯皮策太空望遠鏡，發現微小的奈米金剛石以及富含水和碳的塵埃混合在內帶中。 研究人員得出結論，來自外柯伊伯帶的物質已經向內移動，可能至少是一顆大型彗星，它與一顆看不見的岩石行星的巨大碰撞力將富含碳的岩石壓碎成金剛石粉塵，然後散佈在內帶中。
馬裡諾後來的工作表明，一連串中等大小的行星（比地球大但比木星小）可能正在進行一場天體“燙手山芋”遊戲，將彗星物質從外帶向內拋擲。 在這種情況下，最外層行星的引力從外帶中吸取物質並將其攜帶，直到來自下一顆行星的引力將其中一些物質拉走。 冰凍的彗星繼續從一顆行星向另一顆行星向內移動，直到它們落在內帶中，在那裡陽光融化了它們的外層，並形成了它們獨特的塵埃和氣體“尾巴”。
新的觀測結果為彗星遷移提供了更有力的證據。 韋爾什和蒙哥馬利使用德克薩斯大學奧斯汀分校麥克唐納天文臺的 2.1 米望遠鏡在四個晚上研究了繪架座η星。 在該團隊一個小時的觀測過程中，他們發現當一個大型物體或一群較小的物體阻擋恆星的光線時，有溫暖的氣體從中流出。 類似的方法已被用於識別其他恆星周圍的彗星。 馬德里自治大學的博士生伊莎貝爾·雷博利多說：“我們看到的相當於我們在太陽系中看到彗星時的情況。”她一直在年輕恆星周圍尋找系外彗星，並研究了繪架座η星系統。
新的觀測結果可能有助於我們更好地理解當太陽與今天的繪架座η星處於同一年齡時，我們自己的太陽系中發生了什麼。 利塞說：“如果你看看我們自己的太陽系，人們正在爭論後期重轟炸。” 他補充說，關於太陽系歷史上的這一劃時代事件是以單一的大尖峰形式發生，還是地球和其他類地行星經歷了更緩慢、更漸進的撞擊，存在著很大的爭議。 他說，如果繪架座η星真的是太陽系的一個可靠的類似物，它可以幫助我們限制關於 LHB 的時間和量級的揮之不去的各種不確定性——這反過來又可以增強我們對這一過程在其他恆星周圍展開的理解。 “這才是我們真正想了解的，”他說。
對未來的希望
到目前為止，還沒有行星被證實圍繞繪架座η星執行，但它們存在的間接證據很充分。 雖然我們太陽系柯伊伯帶的確切邊界有些模糊和分散，但繪架座η星的外帶狹窄且定義更明確。 西南研究所的理論家大衛·內斯沃尼模擬了我們太陽系的早期發展，他認為狹窄的外帶強烈表明在該星帶的外圍至少存在一顆氣態巨行星。
行星鏈也並不罕見。 多重性是系外行星系統的常態，幾乎每種多行星系統都應該很容易將物質向內拋擲。 目前，大多數系外行星探測技術最適合尋找靠近其恆星的世界，但內斯沃尼表示，如果發現行星鏈延伸到外星行星系統的外圍，他不會感到驚訝。 太陽系的外行星就形成了這樣一個鏈，儘管木星巨大的引力通常會將物質拋射到星際空間，而不是將其運送到更靠近太陽的地方。
韋爾什和蒙哥馬利計劃繼續觀測繪架座η星，以進一步證實誘人的彗星訊號。 利塞說，計劃在未來十年開始執行的新一代大型地面和太空望遠鏡可能能夠對內環進行成像，以更清楚地瞭解那裡正在發生的事情——甚至可能揭示這顆恆星隱藏的行星。 與此同時，利塞和他的同事們使用了斯皮策太空望遠鏡和美國國家航空航天局的錢德拉 X 射線太空望遠鏡來監測這顆恆星，排除了質量是木星五到十倍的超大質量世界； 其他觀測已經設定了繪架座η星周圍任何行星的質量上限為木星質量的六倍。 天文學家可能只需等待一段時間，就能真正看到潛伏在那裡的中等大小的多重世界，並由此更深入地瞭解我們太陽系歷史上最劇烈的篇章之一。