強大的恆星爆發可能對宇宙周圍生命的起源和進化構成嚴峻挑戰

2020-10-11 流芳科學

這些強大的恆星爆發傾瀉出大量的紫外線輻射。一項新的研究表明，強大的恆星爆發可能對宇宙周圍生命的起源和進化構成嚴峻挑戰。這樣的爆發會散發出大量的紫外線（UV），這不僅直接危害我們所知道的生命，而且還會剝奪軌道相對較近行星的大氣。對於環繞紅矮星，小型和昏暗恆星的世界來說，這些問題尤為突出，這些恆星約佔銀河系恆星總數的75％。

  • 這位畫家的印象是遙遠的恆星散發出耀眼的光芒。圖片：©NASA，ESA和D.Player）

對於初學者來說，紅矮星比像太陽的恆星更活躍，尤其是在它們年輕的時候。而且，由於每個紅矮星都太暗了，所以它的「宜居帶」（液態水在世界表面上可以穩定的軌道距離範圍）比像太陽這樣的恆星要近得多。這項新研究有助於充實這一骨骼輪廓。研究人員計算出了紅矮星超耀斑可能產生的紫外線發射，以及可能駐留在小恆星宜居區域的巖石行星吸收的輻射負荷。

北卡羅來納大學大學物理與天文學系博士生沃德·霍華德（Ward Howard）表示：「我們發現，運行著年輕恆星的行星可能會經歷致命的紫外線輻射，儘管某些微生物可能會倖存下來。」 霍華德和他的同事們測量了27個紅矮星發出的42個超級耀斑的溫度。他們通過分析Evryscope，智利Cerro Tololo美洲天文臺的一系列小型望遠鏡以及NASA的凌日外行星勘測者的衛星進行的同步觀測，該衛星自2018年以來一直在從地球軌道尋找外星世界。

這些觀測值每2分鐘獲得一次，這使科學家們能夠在紅矮星超級耀斑的短暫生命中獲得詳細的溫度曲線，這些矮矮星耀斑通常會在10至15分鐘長的峰值期間發出大部分的紫外線輻射。溫度與紫外線輻射密切相關，因此研究人員隨後能夠估算出爆發所施加的輻射負荷。新信息可能會有助於今後進行的其他各種天體生物學調查。

​從長遠來看，這些結果可能會為美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡根據該系統的火星活動選擇觀測行星系統提供依據。這項新研究繼續了團隊對紅矮星爆發及其對生命的潛在影響的持續調查。例如，霍華德（Howard）於2018年發表的一篇論文表明，超級耀斑使Proxima b的天體生物學潛力變暗.Proxima b是一個巖石般的地球大小的世界，位於太陽最近的恆星鄰居紅矮星Proxima Centauri的可居住區域。這項新研究已被《天體物理學雜誌》發表。

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