恒星风对宜居行星构成威胁

在图中所示的红矮星周围寻找可居住的行星可能比以前想象的要困难。

资料来源:MARK GARLICK

寻找太阳系以外适合人类居住的行星将变得越来越困难。最近在arXiv prepress server上发表的一项研究表明，一些使m矮星周围的可居住行星更容易找到的因素，只是降低了这些行星实际上能够支持生命存在的可能性。换句话说，这些恒星释放的恒星风很可能侵蚀可居住行星的大气层，因此对生命的存在是有害的。

研究人员经常提到，在红矮星之一的M矮星周围找到适合居住的行星相对容易。这些恒星是银河系中最常见的类型之一，它们的小尺寸和小质量使得天文学家更容易发现它们周围的行星，并且可以利用恒星的光来探测行星的大气。

由于M矮星的温度低于太阳，它们的可居住区——围绕恒星的区域，在行星的固体表面可以容纳液态水——比后者更靠近母星。可居住区的行星围绕母星的时间比地球围绕太阳的时间少，这也为天文学家研究这些天体提供了更多的机会。

6月3日，马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森纳天体物理中心的天文学家奥弗·科恩在波士顿举行的美国天文学会会议上宣布了这一发现。他指出，M矮星周围的可居住带可能离恒星太近，无法维持生命。正如太阳释放出稳定的带电粒子流(太阳风)，M矮星也形成了自己的恒星风。科恩说，这些恒星风可以剥夺可居住区行星的保护性大气，使生命更难站在后者的表面。科恩强调，除非一颗行星有比地球更强的磁场——强到足以偏转恒星风，否则它可以紧紧抓住大气层。

早期的发现使天文学家怀疑这些行星上有生命的可能性。例如，M矮星的耀斑似乎能够侵蚀周围行星的大气层。詹姆斯·卡斯汀是宾夕法尼亚州克里奇市宾夕法尼亚州立大学的地球科学家，他没有参与这项研究，他说:“这是对在M矮星可居住区轨道运行的行星的又一次打击。”

科恩和他的团队分析了M矮星对三颗系外行星的影响，这三颗系外行星是由美国宇航局的开普勒望远镜在其母星的可居住区发现的。由于母星的关键属性还不为人所知，研究人员选择了一颗比它年轻3亿年的矮星——蝎子(eLac)，作为身体倍增器。驱动恒星风的evrac的亮度和地磁活动已经被很好地描述了。与水星离太阳的距离相比，这三颗候选系外行星离它们的母星更近。

研究人员发现，三颗系外行星遇到的来自恒星风的压力比施加在地球上的压力大10到1000倍。

但是宾夕法尼亚大学的天体物理学家爱德华·吉南指出，因为m矮星比evrac年龄大，它们的恒星风可能更弱。如果是这样的话，他说，一颗在最初的十亿年里存活下来并且大部分大气完好无损的位于可居住区的行星可能仍然支持生命。

科恩指出，对于像美国国家航空航天局的凌日系外行星探测卫星(TESS)这样的项目，天文学家更有可能在大小和质量与太阳相似的恒星周围发现生命，这是一个原因。科恩说，这样的观察将提供对银河系中潜在生命的洞察。

剑桥麻省理工学院的TESS科学家Sara Seager认为，天文学家一直担心m矮星的活动对可居住区的潜在影响。西格说:“观察者总是在不受理论束缚的情况下寻找可居住性。”。“我们会失去什么？”

宜居区是指围绕恒星的一定距离范围，在此范围内水可以以液态形式存在。因为科学家认为液态水是生命生存不可或缺的元素，如果一个行星在这个范围内，那么它被认为有更大的机会有生命，或者至少有一个生命可以存在的环境。(赵茜·Xi)

中国科学新闻(2014-06-05第二版国际版)