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来自附近恒星的异常巨大的耀斑对外星生命来说是个坏兆头

来自附近恒星的异常巨大的耀斑对外星生命来说是个坏兆头

比邻星是离我们最近的恒星,它产生了有记录以来最强大的耀斑之一,尽管只持续了7秒。这一观察结果是证明比邻星是红矮星的潜在证据,尽管红矮星数量众多,但却不适合生命生存。

但在这宝贵的7秒钟里,至少有9个观测站观测到了耀斑,其中一些是在地面上,一些是在太空中。就是在这短短的一段时间里,这颗恒星的紫外线辐射突然猛增,比正常情况下强大约14000倍。

巨大的耀斑发生在比邻星上,这是一颗红矮星,距离地球大约4光年。但是,虽然这颗恒星离我们最近,但它与我们的恒星太阳几乎不相似,因为红矮星重量轻、暗淡,而且非常古怪(说句有趣的话,我们的太阳被归类为g型黄矮星主序星)。半人马座比邻星的质量是太阳的八分之一,但和其他红矮星一样,它非常活跃,不断产生强大的耀斑。

亚利桑那州立大学发布的一份新闻稿称,发表在《天体物理学杂志通讯》上的新研究记录了这一极端的耀斑事件,现在“列为银河系中任何孤星上看到的最猛烈的事件之一”。来自科罗拉多大学博尔德分校的天文学家麦格雷戈领导了这项新研究。

“这是一项非常有趣的工作,新的观测结果令人着迷,”伦敦帝国理工学院(Imperial College London)理论天体物理学家、红矮星专家詹姆斯·欧文(James Owen)在电子邮件中说。

麦格雷戈的团队在2019年的几个月里观察了比邻星,收集了40个小时的数据。总共使用了9个天文台,包括哈勃太空望远镜、阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)、美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星(TESS)和澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)。这是2019年5月1日在紫外线中检测到的短暂耀斑——一种强烈的辐射爆发。由于使用了多个观测站,研究小组得以从多个有利位置研究耀斑事件。

“这让我想起了古老的寓言的盲人和一头大象,而不同的人观察小地区的大象和得出结论,一个部分是一条蛇,另一堵墙,另一棵树,“Evgenya Shkolnik,该研究的作者之一、一位天文学家ASU,在新闻发布会上说。“只有当他们从各个角度看问题时,他们才会明白这是一头大象。这张来自比邻星的多波长耀斑是我们对整只大象的第一张快照。”

耀斑并没有产生多少可见光,但天文学家检测到了紫外线和射电辐射的激增。这标志着射电辐射,也被称为毫米辐射,首次在恒星耀斑中被观察到。这是一个重要的新线索,可以为了解红矮星及其被夸大的活动水平提供新的见解。

这一发现也对天体生物学产生了影响。银河系中超过四分之三的恒星都是红矮星,但如果这类事情司空见惯,这可能是银河系总体宜居性的一个可怕迹象。在比邻星上观测到的耀斑比在太阳上测量到的耀斑强度大100倍。这些爆发会撕裂大气层,包括臭氧层,并向生物体发出致命的辐射。5月1日的耀斑可能是被探测到的最大的一次,但它绝不是在40小时的数据集中观测到的唯一一次。这些发现进一步表明,红矮星,也被称为m矮星,是非常活跃的,因此,不适合生命存在。

“系外行星,特别是那些距离可能存在液态水的行星,在m矮星周围特别常见,我们正在能够搜索它们的大气层寻找生命迹象,”欧文解释说,他没有参与这项新研究。

至于红矮星系统中的“宜居带”意味着什么,这是一个悬而未决的问题。正如麦格雷戈在新闻发布会上指出的那样,“比邻星的行星正在遭受这样的撞击,不是一个世纪才有一次,而是至少一天一次,如果不是一天几次的话。”

这一切可能都有好的一面,因为辐射可以引发化学反应,从而形成生命的分子基石。然而,对于红矮星系统的可居住性来说,这些耀斑的影响是有益的还是有害的,目前尚不清楚。

欧文说:“破坏性和有益性之间的平衡取决于能量作为波长函数的分布方式(这项研究提供了详细信息),它们发生的频率,以及它们与地球的相互作用。”“最后两个问题仍然悬而未决。”

因此,科学家还没有准备好宣布红矮星系统的可居住区域是贫瘠的荒地。很难想象在一个不断受到强辐射轰炸的星球上有生命,但即使是在地球上,我们也有一些微生物似乎不受辐射影响的例子。至于存在于红矮星系统中的复杂生命,那完全是另一个问题。

我们还需要更多的研究来确定,但有一件事正变得越来越清楚:红矮星周围的条件是极端的,而这些系统中的任何生命也必须是同样极端的。