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破坏性极强的耀斑却可能揭示生命的存在 恒星周百事注册平台围宜居带内的类地行星大气中若有大量生物活动产生的甲烷等分子
2021-01-12

  粉碎性极强的耀斑却大概展现生命的存在

  恒星周围宜居带内的类地行星大气中若有大量生物勾当发生的甲烷平分子,在颠末紫外辐射的光致引发、光解浸染后,便会发生二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体。因此,假如一颗系外行星大气中的这些气体品貌较高,就说明这颗行星上大概有生物勾当。

  天闻频道

  ◎本报记者 张 晔

  太阳是间隔地球最近的恒星,我们时刻需要存眷这个“邻人”的性情是好是坏,是否会呈现耀斑发作等现象,对日地空间以及地球上的仪器造成滋扰。以往人们认为,猛烈的恒星耀斑在几年内就大概会粉碎其宜居带内类地行星的臭氧层,从而影响行星上生命的降生。

  但一项来自美国西北大学的研究却表白,尽量恒星的耀斑激烈且不行预测,但其大概并不会阻碍生命的降生。并且,在一个较长的时间段上,恒星耀斑会让行星的大气身分到达一个新的化学均衡。这时,耀斑可以引发宜居带类地行星上的“生命符号”,引导我们去发明外星生命。

  太阳耀斑与其他恒星耀斑是否有所差异?恒星耀斑是否真的可以或许辅佐人们寻找地外生命?

  差异范例的恒星耀斑威胁水平差异

  1859年9月1日,英国天文学家卡林顿在对太阳黑子举办通例视察时,发此刻太阳黑子群中呈现两个异常豁亮的区域,其亮度居然高出了太阳光球配景的亮度,这个现象一连了5分钟之久,同时还伴有强烈的地磁扰动,电报通讯一度间断,这是人类首次视察到太阳耀斑,并且是耀斑中稀有的、勾当最猛烈的白耀斑。

  恒星耀斑会粉碎其周围行星的臭氧层。一旦行星失去了臭氧层的掩护,恒星发出的紫外线便可以穿透大气层,威胁行星上大概存在的生物。那么,为什么太阳身边的地球,却逃过了耀斑的“冲击”,演化出了生命呢?“这是因为像太阳这类的G型恒星,即便存在频繁的耀斑现象,对付周围行星大气的影响照旧相对较小。”南京大学天文与空间学院副传授张曾华汇报科技日报记者,温度稍冷的K型恒星和更冷的M型恒星所发生的耀斑,对它们周围宜居带内的行星的大气影响则很大。

  太阳没有年青恒星那么活泼,耀斑现象并不频繁。同时,地球自身也有磁场,可以或许偏转具有粉碎性的太阳风。但与太阳这类G型恒星差异的是,K型和M型恒星有着更频繁的耀斑勾当,且由于这些恒星比太阳更小,其宜居带也会更窄,所以,在K型和M型恒星周围,生命存在的条件要越发苛刻。

  在此次研究中,研究人员正是操作大气模子与实际视察数据相团结,具体研究了G型、K型和M型恒星勾当随时间变革对其周围岩质行星的影响。最终发明,K型和M型恒星频繁的耀斑勾当并没有完全“抹杀”其周围行星的大气,而是让其到达一个新的化学均衡状态,从而大大偏离了它们在受到耀斑影响前的状态。

  这就给生命的降生留下了“余地”。

  新的化学均衡“体现”生物勾当

  那么,研究人员所说的“新的化学均衡状态”指的是什么?张曾华表明说,K型恒星和M型恒星频繁的耀斑勾当会发生紫外线和高速电子。假设它们周围宜居带内的类地行星大气中有大量生物勾当发生的甲烷平分子,这些分子在颠末紫外辐射的光致引发、光解浸染后,会发生二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体。同时,来自恒星高速电子的攻击也会增加各类分子的殽杂水平。

  如K型恒星周围行星大气内,新发生的分子会因为行星的慢速旋转,转移到行星的黑夜面,并得以生存。在频繁的耀斑浸染下,K型和M型恒星宜居带内的行星大气的分子身分和漫衍环境,可以长时间保持一个新的不变状态。

  正是这种新的化学均衡状态,成了我们寻找宜居行星的新线索。假如一颗系外行星大气中,二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体品貌较高,说明这颗行星上大概有生物勾当。因为在缺氧的情况下,非生物的二氧化氮、一氧化二氮和硝酸气体品貌城市很低。

  与恒星频繁耀斑勾当之前的状态对比,在这种新的均衡下,行星大气中二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体分子越发显著,也更易于视察,但即便如此,我们仍然需要比韦伯空间望远镜(JWST)更强大的望远镜,才气看清遥远的生物特征信号。

  张曾华认为,此次研究影响了我们对付活泼的K型和M型恒星周围行星系统宜居性的认识。譬喻,M型恒星比邻星(Proxima Centauri)周围的宜居带内就有类地行星Proxima Centauri b,百事注册平台,此前人们曾视察到这颗恒星有猛烈的耀斑辐射。新理论提高了其周围行星上存在生命的大概性。

【编辑:卞立群】

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