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红矮星释放的超级耀斑对周围外星生命却是噩耗

科普小知识2022-06-02 21:42:26
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红矮星释放的超级耀斑对周围外星生命却是噩耗

据国外媒体报道,目前,天文学家再次观察到一颗红矮星释放出超强的耀斑,进一步证实了外星生命很难在这些又小又暗的恒星周围生根并存活。

美国宇航局的哈勃太空望远镜最近观测到了红矮星J02365释放的超级耀斑,它距离地球约130光年。该研究小组称,电磁光谱显示,远紫外线区域释放出10 32能量,其能量水平比我们迄今观察到的任何恒星的超级耀斑都要高。

该研究报告的主要作者、亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的博士后研究员帕克·劳埃德说,当我意识到超级耀斑发出的光非常强时,我盯着电脑屏幕想了很久。

劳埃德和他的同事称超级耀斑为“黑耀斑”,这个名字来自于哈勃的探索计划,“随着时间推移的宜居区和M矮子活动”。

HAZMAT主要研究红矮星,也称为M矮星,它有三个不同的年龄阶段:年轻阶段(约4000万年)、中年阶段(约6.5亿年)和衰老阶段(超过70亿年)。该项目的目标是更好地理解红矮星周围行星的可居住性。

这对天体生物学家来说是一个关键问题,因为红矮星拥有银河系最大的空间。银河系中大约75%的恒星是红矮星,其中大多数可能有适合居住的行星。可居住区是指与恒星保持一定距离但仍支持液态水存在的空间区域。这样的环境有生存的潜力。事实上,红矮星半人马座比邻星,离太阳最近的恒星,似乎在其恒星系统中处于可居住区。

此外,红矮星可以为生命的孕育提供非常长的窗口期,让生命得以延续和多样化。相比之下,类太阳恒星可以存活100亿年。

恒星的可居住区是一个有争议的话题。一些研究人员质疑表面液化的有效性,因为太阳系中有许多潜在的可居住的地下海洋行星,如木卫二和土卫二。

而其他科学家批评这些观点过于简单,没有涉及一些宜居变量。例如,传统的定义没有考虑行星的质量,这可能会对可居住区的范围产生重大影响。较重的行星保持内部热量的时间更长,并保持密度更大的大气,这可能包含更多的温室气体。

对红矮星来说,事情会变得更加复杂。因为这些恒星太暗,它们的可居住区离地球很近。事实上,像比邻星B这样的可居住行星很可能位于潮汐锁定区,而那些面向恒星的行星总是在行星一侧,就像月球靠近地球一样。

一个白天半热、晚上半冷的星球不太可能适合生命。一些研究表明,如果红矮星的可居住区能够维持足够高的大气密度来传输和扩散白天的热量,这种情况是可以避免的,但是后来我们发现了另一个难题——耀斑,特别是像“霾”耀斑一样强大的耀斑。

红矮星在年轻时非常活跃,会释放大量的耀斑。天文学家现在已经多次记录了这样的活动。例如,2016年3月,天文学家观察到半人马座比邻星释放出超级耀斑。一些科学家说,像这样的耀斑会剥夺可居住行星比邻星B的大气层,使该行星上不可能有生命存在。

亚利桑那州立大学地球与太空探索学院副教授、HAZMAT项目首席研究员叶夫根亚·施科尔尼克说,这只是猜测。我不认为我们确切地知道围绕红矮星运行的行星是否适合生命,但是我认为随着时间的推移,一些谜团将会被揭开。我们生活在一个时代,在这个时代,我们掌握了先进的技术来真正回答这些问题,而不仅仅是辩论和讨论这些问题。

最新的研究报告了HAZMAT项目第一阶段的结果,并观测了12个4000万年前红矮星的耀斑频率。数据显示,最年轻的红矮星释放的耀斑强度是较老的红矮星的100-1000倍。

HAZMAT项目的进一步观察澄清了恒星年龄和耀斑之间的关系。天文学家接下来将研究中年红矮星,然后研究老年红矮星。目前,最新的研究报告发表在《天体物理学杂志》上。