一項(xiàng)使用NASA錢德拉X射線天文臺(tái)和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)進(jìn)行的新研究為一個(gè)重要問題提供了新的見解:圍繞銀河系中最常見的恒星運(yùn)行的行星有多宜居?正如我們新聞稿中報(bào)道的那樣,這項(xiàng)新研究的目標(biāo)是巴納德星,這是距離地球僅6光年的距離最近的恒星之一。巴納德的恒星是一顆紅矮星,是一顆小恒星,在其燃料供應(yīng)中緩慢燃燒,并且比諸如太陽等中型恒星的壽命更長(zhǎng)。它大約有100億年的歷史,是太陽的兩倍。
這組作者以巴納德之星為例,研究了一個(gè)舊的紅矮星產(chǎn)生的耀斑如何影響繞它運(yùn)行的任何行星。這位畫家的插圖描繪了一個(gè)像巴納德之星一樣的舊紅色矮星(右)和一個(gè)環(huán)繞軌道的巖石行星(左)。
研究團(tuán)隊(duì)在2019年6月對(duì)巴納德之星進(jìn)行的錢德拉觀測(cè)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)X射線耀斑(在插圖框中顯示),在2019年3月對(duì)哈勃觀測(cè)的觀察中發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)紫外線高能耀斑(在另一個(gè)圖形中顯示)。兩次觀察都長(zhǎng)約七個(gè)小時(shí),并且兩個(gè)圖都顯示X射線或紫外線亮度下降到零。根據(jù)耀斑的長(zhǎng)度和觀測(cè)結(jié)果,作者得出結(jié)論,巴納德之星大約有25%的時(shí)間釋放出潛在的破壞性耀斑。
然后,研究小組研究了這些結(jié)果對(duì)于在宜居區(qū)域(其中地表中可能存在液態(tài)水)圍繞著宜人區(qū)域(如巴納德之星)周圍的舊紅矮星旋轉(zhuǎn)的行星的含義。在一個(gè)宜居帶行星生命早期形成的任何大氣層,很可能在其動(dòng)蕩的年輕恒星期間被恒星的高能輻射侵蝕掉了。然而,后來隨著恒星隨著年齡的增長(zhǎng)變得不那么活躍,行星的大氣層可能會(huì)再生。這種再生過程可能是由于固體物質(zhì)撞擊釋放的氣體或火山過程釋放的氣體而發(fā)生的。
但是,像這里報(bào)道的那樣,爆發(fā)強(qiáng)力的耀斑的攻擊,反復(fù)發(fā)生了數(shù)億年,可能會(huì)侵蝕宜居區(qū)域巖石行星上的任何再生大氣。該圖顯示了巖石行星的大氣層被紅矮星產(chǎn)生的耀斑產(chǎn)生的高能輻射向左掠去了。這將減少這些世界維持生命的機(jī)會(huì)。該小組目前正在研究來自更多紅矮星的高能輻射,以確定巴納德之星是否很典型。
由科羅拉多大學(xué)博爾德分校的Kevin France領(lǐng)導(dǎo)的描述這些結(jié)果的論文發(fā)表在2020年10月30日的《天文雜志》上。