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外星生命可能在年輕恆星的“暴擊”下死光光

在搜尋地外生命的路線上,將目光投向類地行星無疑是一個明智選擇。不幸的是,銀河系的絕大多數恆星並非類日恆星,而是個頭更小,溫度更低的紅矮星。為了確定這些恆星支持生命存在的可能性,美國宇航局實施了一項計劃,利用哈勃望遠鏡監測它們的耀斑活動。不過,首批觀測結果讓科學家感到悲觀。

紅矮星藝術概念圖。由於強輻射和頻繁的強耀斑,年輕的紅矮星可能讓周圍的行星變成“不毛之地”

美國宇航局實施了一項名為“隨時間變化的適居區和M矮星活動”(以下簡稱HAZMAT)的研究計劃,利用哈勃太空望遠鏡監測M型紅矮星的耀斑活動,同時分析耀斑如何影響適居區。適居區也被稱之為“金發姑娘區”,是一個距母星“不遠不近”的區域,允許行星表面存在液態水和生命。

地球處在太陽的適居區,溫度適中,讓地球演化成生命的家園。紅矮星的溫度更低,適居區更近。這意味著行星需要靠近紅矮星,以保持體溫。但這種親密接觸會帶來一系列問題。紅矮星的活躍程度超過太陽,強烈的輻射和頻繁的耀斑活動會讓生命有機會繁衍生息前,就讓周圍的行星變成不毛之地。

哈勃太空望遠鏡

為了進一步了解紅矮星的適居性,HAZMAT對12顆紅矮星的耀斑活動進行了分析。這些紅矮星還比較年輕,只有4000萬年歷史。哈勃望遠鏡對這些紅矮星的紫外線峰值進行了觀測,最後發現它們的耀斑強度遠超過太陽。這些耀斑釋放的能量是老恆星的100到1000倍,其中一場被稱之為“哈茲”的超級耀斑讓紫外觀測下的紅矮星亮度提高了193倍。

研究論文主執筆人帕克·羅伊德表示:“我們對太陽進行了數百年觀測,但隻發現了一兩次能量水準接近哈茲的超級耀斑。在借助哈勃望遠鏡對這些年輕恆星進行觀測時,我們在不到一天內就發現了哈茲耀斑。這意味著這些恆星每天至少出現一場超級耀斑。”

超級耀斑強度遠超紅矮星的基準耀斑

對於任何潛在生命,如此極端的太空氣象無異於一場災難。環繞年輕恆星的行星可能有生命存在,但面對這樣的生存環境,它們很難繁衍生息。不過,研究人員表示超級耀斑並不意味著死刑。外星生命或許與我們已知的地球生命不同。在地球上的極端環境,科學家也發現了生命。這些極端之地一度被視為“死地”。

羅伊德說:“我們觀測到的耀斑能夠剝離掉行星的大氣層。對行星上的生命來說,這並不一定意味著世界末日。外星生命的形態可能超出我們的想象,又或者存在其它過程,補充行星的大氣層。毫無疑問,這些紅矮星製造了一個嚴酷的環境,但我不能想當然地認為這種環境下不會有生命存在。”

藝術概念圖,一顆系外行星環繞紅矮星

太空氣象只是影響紅矮星周圍行星適居性的因素之一。科學家發現紅矮星周圍能夠存在水世界。不幸的是,這些行星過於濕潤,無法形成穩定的氣候。其它研究表明它們的大氣層過於濃密,無法支持生命存在。

不過,紅矮星是最長壽的恆星之一,能夠存在數兆年。這意味著隨著紅矮星告別暴躁的年輕時代,周圍的行星有可能孕育出生命。接下來,HAZMAT項目將對擁有6.5億年歷史的老紅矮星進行觀測,而後將目光投向更老的紅矮星,以進一步了解它們的演化。研究論文刊登在《天體物理學雜誌》上。

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來源:newatlas.com

翻譯:牛樹軍

責編:Barry

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