敌对的太空天气可能对系外行星的生活并非一无是处

西北大学的一项新研究表明,太阳耀斑– 太空天气 –可能并不总是像通常认为的那样对系外行星的生命造成危险。实际上,它甚至可以帮助天文学家发现遥远世界的外星生命。

明亮的带红色恒星,带有巨大的发光气体弧,附近的星球上流淌着大气。

艺术家’遥远的红矮星及其伴随的概念 系外行星。红矮星在我们的银河系中很常见。它们产生挥发性,致命性 耀斑 – and accompanying 太空天气 –会侵蚀附近所有行星的大气层,并严重威胁任何现有生命。但…一项新的研究表明,也许并非总是如此。图片通过 美国宇航局/ ESA / D. Player(STScI)。

几天前,我们 已报告 关于距离我们太阳最近的恒星Proxima Centauri附近的太空天气可能如何抑制Proxima生命的新发现’的行星。太空天气源于 耀斑 挥发性 红矮星 (或M矮星)星像 Proxima。我们银河系中有很多这样的恒星,’s been with 一些 渴望 近年来的天文学家已经报道了红矮星耀斑如何导致太空天气,从而降低了 系外行星 生活。但是科学在前进,现在在那里’s a 新宣布 来自西北大学研究人员的一项研究为那些寻找生命的人们提供了一些希望。研究表明,太空天气可能不会 总是 对生命致命。敌对的太空天气甚至可能帮助天文学家发现红矮星或其他恒星周围系外行星的生命。

研究人员 已发表 新的 同行评审 的发现 自然天文学 2020年12月21日。

众所周知,来自红矮星或其他活跃恒星的强烈太阳耀斑会侵蚀甚至剥夺绕太近运行的行星的大气层。对于红矮星,这些恒星比太阳更凉爽,比太阳还小,这意味着这些行星通常位于 宜居地带温度适合液体表面的温度。但是,它们的轨道非常靠近恒星,因此受到强烈辐射的撞击。那么,这种太空天气怎么可能并不总是像假设的那样对生活不利呢?

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这全都归结为化学。在这项新研究中,研究人员发现,这种耀斑在行星的发展中起着重要作用。’s atmosphere. 陈豪该研究的第一作者在一份声明中说:

我们比较了频繁耀斑的行星和没有耀斑的行星的大气化学性质。长期的大气化学性质非常不同。

该研究的资深作者, 丹尼尔·霍顿, 添加:

我们发现,恒星耀斑可能不会排除生命的存在。在某些情况下,燃烧不会侵蚀所有的臭氧。水面生活可能仍然有战斗的机会。

那’至少有生命的好消息 一些 否则可能是可居住的世界,环绕着红色矮星。

正如霍顿进一步解释的那样:

我们研究了在M和M的宜居区域内运行的行星。 矮人 恒星,是宇宙中最常见的恒星。这些恒星周围的可居住区域较窄,因为这些恒星比像太阳这样的恒星更小且强度更低。另一方面,M和K矮星被认为比我们的太阳和它们的太阳更频繁地爆发。 潮汐锁定的行星 磁场不太可能帮助偏转恒星风。

双臂交叉着的男人,身后有地球壁画。

西北大学的Daniel Horton,新论文的高级作者。图片通过 西北大学.

研究发现,在某些情况下,生命可能比以前认为的更容易在红矮星周围生存,但是它和先前的研究还表明,敌对的太空天气甚至可能使发现这种生命更加容易。怎么样?

如果行星中有气体’象征着生命的气氛– such as 二氧化氮, 笑气 要么 硝酸 –恒星耀斑实际上可以增加它们的丰度。如果此类气体的含量非常低并且难以从地球上检测到,则耀斑可能会将其数量增加到可检测的水平。它’具有相同意义的具有讽刺意味的可能性是,相同的太空天气可能会消灭行星上的生命,也可能会帮助天文学家发现生命。正如陈所言:

太空天气事件通常被视为对可居住性的损害。但是我们的研究定量地表明,某些太空天气实际上可以帮助我们检测可能表示生物过程的重要气体的特征。

Chen和他的同事们还结合了NASA的“ Transiing Exoplanet Satellite Survey”(泰斯)任务,于2018年启动,用于他们的模型仿真。这有助于研究人员更好地了解太空天气对系外行星大气层的总体影响。

红色矮星比我们的太阳更活跃,经常释放出致命的耀斑,这些耀斑可能侵蚀绕得太近的行星的大气层。太阳当然也有耀斑,但就地球而言,我们的星球’磁场保护我们免受这些伤害。尽管它们可能会导致电源或通信系统(包括卫星)出现问题,但它们不会’危害地球上的生命本身’s surface. As 艾莉森·杨布洛德(Allison Youngblood)科罗拉多大学博尔德分校的天文学家,该研究的合著者对此进行了描述:

我们的太阳更像是一个温柔的巨人。它年龄较大,不如年轻和较小的恒星活跃。地球还具有强大的磁场,可以偏转太阳的有害风。

与云彩的在距离的岩石行星和星形。

艺术家’开普勒186f的概念,这是一颗可能居住的系外行星,绕着一颗红矮星500 光年 来自地球。与在红矮星周围发现的其他一些行星不同,它绕恒星运行的更远一点,位于恒星的外缘区域’居住区,可能不受太阳耀斑的影响。图片通过 美国宇航局/ 美国宇航局 Ames / SETI研究所/ JPL-Caltech。

这些发现说明了外星生命的可能性有多么复杂,’并不总是像我们想象的那样简单。它’例如,不仅是行星是否处于恒星的宜居区域,还需要考虑许多因素,这些因素既涉及行星本身,也涉及其恒星。寻找外星生命需要广泛的科学学科的投入。如 埃里克·沃尔夫是科罗拉多大学博尔德分校的行星科学家,也是该研究的合著者,他总结道:

该项目是团队出色的集体努力的结果。当研究太阳系外行星的状况时,我们的工作强调了跨学科工作的好处。

底线:新研究表明太阳耀斑– 太空天气 –可能并不总是像通常认为的那样对系外行星的生命造成危险。它甚至可以帮助天文学家发现遥远世界的外星生命。

资料来源:耀斑驱动的大气化学在岩石宜居带世界上的持久性

通过西北大学

保罗·斯科特·安德森