宇宙之水：生命的起源可能比我们认为的更早

我们对宇宙的认知正在被一项新的研究颠覆：水，这个孕育生命的必要元素，可能早在宇宙诞生后的1亿到2亿年就已形成，这比之前的估计提前了数十亿年。这一发现可能彻底改变我们对生命起源以及宇宙中潜在宜居星球的理解。

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早期宇宙的化学炼金术：恒星爆炸与水的诞生

由英国朴茨茅斯大学的天体物理学家丹尼尔·惠伦领导的研究团队，通过模拟早期宇宙的环境，揭示了这一惊人的发现。他们的模拟表明，在第一代恒星（也被称为第三族恒星，Pop III stars）爆炸成超新星时，恒星内部核聚变产生的氧与宇宙中的氢结合，形成了最初的水分子。

这项研究发表在《自然·天文学》杂志上，指出“原始超新星是宇宙中第一个核合成引擎，它们锻造了后来形成行星和生命所需的重元素。”

第一代恒星：宇宙的“制水者”

在大爆炸之后，只有少数轻元素得以存活，包括氢、氦、锂以及少量的钡和硼。而氧，水的关键组成部分，在第一代恒星燃烧殆尽并爆炸成超新星之前，根本不存在于宇宙中。

这些第一代恒星，也被称为第三族恒星，是宇宙中最古老的恒星，至今尚未被我们最强大的望远镜观测到。它们是宇宙中重元素的最初来源，也是水的诞生地。

超新星的遗赠：分子云与宜居行星的摇篮

研究团队的模拟重点关注了两种可能的原始超新星类型：核心坍缩超新星和对不稳定性超新星。这两种超新星都会将包括氧在内的重元素抛入太空。模拟显示，在超新星爆炸后，形成了巨大的分子云。随着这些云的膨胀和冷却，云晕中的氧与氢发生反应，形成水。随后，在云的致密核心中形成了更多的水。

人们普遍认为，恒星和行星诞生于分子云核心的超致密气体中形成的行星盘。这意味着，这些分子云中存在的水，可能为一些早期行星提供了适宜居住的环境。当然，行星的宜居性还取决于许多其他因素，例如早期行星如何受到宇宙辐射和其他因素的影响，这些都仍然是未知数。

水的高度集中：行星形成与生命起源

惠伦在一份新闻稿中表示：“[水]高度集中在唯一能够形成恒星和行星的结构中。这表明，富含水的行星盘可能在宇宙黎明时形成，甚至在第一批星系形成之前。”

这意味着，在宇宙早期，就可能已经存在具备孕育生命的条件的环境。如果水能够找到存在的途径，或许生命也能找到。

对未来探索的启示

这项研究不仅改变了我们对宇宙早期化学演化的理解，也为我们探索宇宙中潜在生命提供了新的线索。它强调了寻找早期宇宙中富含水的区域，以及研究在早期宇宙环境中形成的行星的可能性。未来的太空任务和天文观测，或许能够进一步证实这项研究的发现，并帮助我们揭开生命起源的奥秘。

这项研究为我们描绘了一幅全新的宇宙图景：在宇宙诞生的早期，第一代恒星的爆炸不仅创造了重元素，也孕育了生命之源——水。这为生命在宇宙中更早出现，甚至可能比我们想象的更普遍存在，提供了新的可能性。它激发了我们对宇宙的好奇心，鼓励我们继续探索，寻找宇宙中更多的秘密。