如果恆星周圍宜居帶的類地行星大氣中存在大量由生物活動產生的甲烷等分子，它們經紫外光輻射光誘導激發光解後會產生二氧化氮、一氧化二氮、硝酸等氣體。因此，如果一顆系外行星的大氣中這些氣體的豐度很高，就意味著這顆行星上可能存在生物活動。
太陽是離地球最近的恆星，所以要時刻注意這個「鄰居」的脾氣是好是壞，會不會出現耀斑等現象，對太陽和地球之間的空間以及地球上的儀器造成幹擾。過去，人們認為強烈的恆星耀斑會在幾年內破壞地球上宜居地帶的臭氧層，從而影響行星上生命的誕生。
然而，西北大學的一項研究表明，儘管恆星的耀斑是暴力的、不可預測的，但它可能不會阻礙生命的誕生。而且，在很長一段時間內，恆星耀斑會使行星的大氣成分達到新的化學平衡。這時，耀斑可以激發宜居帶類地行星上的「生命跡象」，引導我們發現外星生命。
太陽耀斑和其他恆星耀斑有區別嗎？恆星耀斑真的能幫助人們發現地外生命嗎？
不同類型的恆星耀斑有不同程度的威脅
1859年9月1日，英國天文學家卡靈頓在對黑子進行例行觀測時，發現黑子群中有兩個異常明亮的區域，其亮度實際上超過了太陽光球背景的亮度。這種現象持續了5分鐘，伴隨著強烈的地磁擾動，電報通信一度中斷。這是人類首次觀測到太陽耀斑，是耀斑中罕見且最活躍的白色耀斑。
恆星耀斑會破壞其周圍行星的臭氧層。一旦地球失去了臭氧層的保護，恆星發出的紫外線就可以穿透大氣層，威脅到星球上可能存在的生物。那麼，為什麼圍繞太陽的地球逃脫了耀斑的「打擊」，進化出了生命呢？「這是因為像太陽這樣的G型恆星，即使經常出現耀斑，對周圍的行星大氣影響也相對較小。」南京大學天文與空間學院副教授張在接受《科技日報》採訪時表示，較冷的K型星和M型星產生的耀斑對其周圍宜居帶行星的大氣層有很大影響。
太陽沒有年輕恆星那麼活躍，耀斑也不頻繁。同時，地球本身有磁場，可以偏轉破壞性的太陽風。但與太陽等G型恆星不同，K型和M型恆星的耀斑活動更為頻繁，而且由於這些恆星比太陽小，其宜居帶會更窄，因此K型和M型恆星周圍的生命條件更為苛刻。
在這項研究中，研究人員結合大氣模型和實際觀測數據，詳細研究了G型、K型和M型恆星活動對周圍巖石行星的影響。最後發現，K型和M型恆星頻繁的耀斑活動並沒有完全「殺死」周圍行星的大氣，而是使它們達到了一個新的化學平衡狀態，大大偏離了它們受耀斑影響之前的狀態。
這為生命的誕生留下了空間。
新的化學平衡「意味著」生物活動
那麼，研究者所說的「新化學平衡態」是什麼意思呢？張解釋說，K型星和M型星頻繁的耀斑活動會產生紫外線和高速電子。假設周圍宜居帶的類地行星大氣中有大量的甲烷等生物活動產生的分子，這些分子經紫外輻射光誘導激發光解後會產生二氧化氮、一氧化二氮和硝酸。同時，來自恆星的高速電子的撞擊也會增加各種分子的混合程度。
比如在K型恆星周圍的行星大氣中，由於行星自轉緩慢，新生成的分子會轉移到行星的黑暗面，並被保存下來。在頻繁耀斑的作用下，K型和M型恆星宜居帶行星大氣的分子組成和分布可以長期保持新的穩定狀態。
正是這種新的化學平衡態，成為我們尋找宜居星球的新線索。如果一顆系外行星的大氣中二氧化氮、一氧化二氮和硝酸的豐度很高，說明這顆行星上可能存在生物活動。因為非生物環境中二氧化氮、一氧化二氮、硝酸的豐度很低。
與恆星頻繁耀斑活動前的狀態相比，在這種新的平衡下，行星大氣中的二氧化氮、一氧化二氮、硝酸等氣體分子更加突出，更容易觀察到，但即使如此，我們仍然需要一架比JWST更強大的望遠鏡才能看到遠處的生物特徵信號。
張認為，這項研究影響了我們對活躍的K型和M型恆星周圍行星系統的宜居性的認識。比如在M型星比鄰星周圍的宜居帶有一顆類地行星比鄰星b，之前觀察到它有強烈的耀斑輻射。新理論提出了在它周圍的行星上有生命的可能性。