一场彗星雨正倾泻在一颗遥远的年轻恒星上，让天文学家们对数十亿年前塑造我们自身太阳系的过程有了新的认识。
当地球还是一个年轻的行星时，彗星碎片撞击其表面，携带的有机物质可能帮助生命在我们这颗岩石星球上诞生。 近年来，科学家们发现了间接证据，表明在绘架座η星周围也发生了类似的过程。绘架座η星是一颗类太阳恒星，距离我们约 59 光年，略大于我们的太阳，但年龄只有我们太阳的三分之一。 现在，新观测到的气体闪烁被认为源于彗星在这颗恒星的热量中蒸发，为隐藏的行星和灾难性的撞击提供了更有力的证据。
加州大学伯克利分校的天文学家巴里·韦尔什和他在宾夕法尼亚州克拉里昂大学的同事莎伦·蒙哥马利探测到了这些气体，这些气体可能与我们自身的宇宙家园有着深刻但间接的联系。 大多数理论家认为，当我们的太阳与绘架座η星处于同一年龄时，我们太阳系外行星之间的引力相互作用将它们形成过程中冰冷的残余物向内扫去，撞击地球和其他岩石行星。 这种“后期重轰炸”（LHB）可能对地球的宜居性和我们在此的存在至关重要，从外太阳系的深处储存中输送了赋予生命的水和有机化合物。 而类似的事情现在似乎正在绘架座η星周围发生。 韦尔什称这颗恒星为“潜在的正在形成的太阳系”。
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结合之前的观测，这些观测也暗示了绘架座η星周围冰冷碎片的涌入和行星破碎的碰撞，韦尔什和蒙哥马利的工作构成了迄今为止关于另一颗恒星周围正在发生的彗星轰击的最佳案例。 这种涌入本身就暗示了隐藏在两个巨大环内的行星。 人们认为，一连串巨行星正在将彗星向内抛掷，而至少一个岩石天体似乎已被冰冷的碎片击中。 “我们对系统中正在发生的各种现象有很好的了解，现在我们有办法将它们联系起来，”剑桥大学天文学家塞巴斯蒂安·马里诺说，他曾使用智利的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列研究绘架座η星。 马里诺没有参与这项新成果。
探索过去
绘架座η星及其星盘已有 15 亿年的历史，早已过了它们行星诞生的黄金时期。 与我们自己的太阳系一样，这颗恒星也拥有两个碎片盘，尽管绘架座η星的碎片盘位于更远的地方。 内盘和外盘分别位于距离恒星 3 个天文单位 (AU) 和 165 个天文单位处（其中 1 个天文单位等于地球和太阳之间的距离）。 相比之下，我们的主小行星带位于距离太阳 5 个天文单位处，而柯伊伯带（太阳系形成过程中遗留下来的冰冷碎片）仅从 40 个天文单位以外开始。 绘架座η星比我们的太阳更亮更热，这一事实使得这些星带与我们自己的星带非常相似。
在绘架座η星周围发现彗星并不意外。 2012 年，约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的凯里·利塞领导的一个天文学家团队在内带中发现了不寻常的物质。 他们使用美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜，发现微小的纳米金刚石以及富含水和碳的尘埃混合在内带中。 研究人员得出结论，来自外柯伊伯带的物质已经向内移动，可能至少是一颗大型彗星，它与一颗看不见的岩石行星的巨大碰撞力将富含碳的岩石压碎成金刚石粉尘，然后散布在内带中。
马里诺后来的工作表明，一连串中等大小的行星（比地球大但比木星小）可能正在进行一场天体“烫手山芋”游戏，将彗星物质从外带向内抛掷。 在这种情况下，最外层行星的引力从外带中吸取物质并将其携带，直到来自下一颗行星的引力将其中一些物质拉走。 冰冻的彗星继续从一颗行星向另一颗行星向内移动，直到它们落在内带中，在那里阳光融化了它们的外层，并形成了它们独特的尘埃和气体“尾巴”。
新的观测结果为彗星迁移提供了更有力的证据。 韦尔什和蒙哥马利使用德克萨斯大学奥斯汀分校麦克唐纳天文台的 2.1 米望远镜在四个晚上研究了绘架座η星。 在该团队一个小时的观测过程中，他们发现当一个大型物体或一群较小的物体阻挡恒星的光线时，有温暖的气体从中流出。 类似的方法已被用于识别其他恒星周围的彗星。 马德里自治大学的博士生伊莎贝尔·雷博利多说：“我们看到的相当于我们在太阳系中看到彗星时的情况。”她一直在年轻恒星周围寻找系外彗星，并研究了绘架座η星系统。
新的观测结果可能有助于我们更好地理解当太阳与今天的绘架座η星处于同一年龄时，我们自己的太阳系中发生了什么。 利塞说：“如果你看看我们自己的太阳系，人们正在争论后期重轰炸。” 他补充说，关于太阳系历史上的这一划时代事件是以单一的大尖峰形式发生，还是地球和其他类地行星经历了更缓慢、更渐进的撞击，存在着很大的争议。 他说，如果绘架座η星真的是太阳系的一个可靠的类似物，它可以帮助我们限制关于 LHB 的时间和量级的挥之不去的各种不确定性——这反过来又可以增强我们对这一过程在其他恒星周围展开的理解。 “这才是我们真正想了解的，”他说。
对未来的希望
到目前为止，还没有行星被证实围绕绘架座η星运行，但它们存在的间接证据很充分。 虽然我们太阳系柯伊伯带的确切边界有些模糊和分散，但绘架座η星的外带狭窄且定义更明确。 西南研究所的理论家大卫·内斯沃尼模拟了我们太阳系的早期发展，他认为狭窄的外带强烈表明在该星带的外围至少存在一颗气态巨行星。
行星链也并不罕见。 多重性是系外行星系统的常态，几乎每种多行星系统都应该很容易将物质向内抛掷。 目前，大多数系外行星探测技术最适合寻找靠近其恒星的世界，但内斯沃尼表示，如果发现行星链延伸到外星行星系统的外围，他不会感到惊讶。 太阳系的外行星就形成了这样一个链，尽管木星巨大的引力通常会将物质抛射到星际空间，而不是将其运送到更靠近太阳的地方。
韦尔什和蒙哥马利计划继续观测绘架座η星，以进一步证实诱人的彗星信号。 利塞说，计划在未来十年开始运行的新一代大型地面和太空望远镜可能能够对内环进行成像，以更清楚地了解那里正在发生的事情——甚至可能揭示这颗恒星隐藏的行星。 与此同时，利塞和他的同事们使用了斯皮策太空望远镜和美国国家航空航天局的钱德拉 X 射线太空望远镜来监测这颗恒星，排除了质量是木星五到十倍的超大质量世界； 其他观测已经设定了绘架座η星周围任何行星的质量上限为木星质量的六倍。 天文学家可能只需等待一段时间，就能真正看到潜伏在那里的中等大小的多重世界，并由此更深入地了解我们太阳系历史上最剧烈的篇章之一。