比邻星上演超级耀斑 即使有外星人也被烤焦了

比邻星b上有生命存在吗?

先抗住超级耀斑再说。

比邻星上演超级耀斑 即使有外星人也被烤焦了

艺术概念图,一颗系外行星环绕红矮星

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上演超级耀斑

    自2016年8月发现以来,半人马座比邻星b便是很多科学研究的焦点并且一再让科学家陷入惊讶之中。它是距离太阳系最近的系外行星,所绕轨道处在母星的适居区。科学家希望确定这颗类地行星能否成为一个生命家园。

    由于环绕一颗M型恒星(红矮星)运行,比邻星b是否拥有大气层和地表液态水成为诸多研究的焦点所在。不幸的是,很多研究表明,由于母星的耀斑活动,这两个愿望化为泡影。根据一支国际科学家小组进行的新研究,比邻星的超级耀斑异常猛烈,能够对我们已知的所有生命形态造成致命伤害。研究论文《首次肉眼可见的比邻星超级耀斑》最近在网上公布。

比邻星上演超级耀斑 即使有外星人也被烤焦了

半人马座比邻星的艺术概念图。

比邻星是距离太阳最近的恒星



    研究小组由北卡罗莱纳大学教堂山分校的物理学和天文学博士生霍华德·瓦德带队,其他成员来自美国宇航局的戈达德太空飞行中心、华盛顿大学、科罗拉多州大学、巴塞罗纳大学以及亚利桑那州立大学地球与太空探索学院。

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永久性摧毁臭氧层

    根据他们的研究,对于类似比邻星这样的恒星系统,耀斑活动是行星适居性的最大潜在威胁之一。他们指出:“虽然类地行星的臭氧层能够保护行星免遭超级耀斑的强紫外流侵袭,但在超级耀斑过后,臭氧层需要数年才能恢复。如果剧烈耀斑较为频率,便会永久性阻止臭氧层的形成,导致地表紫外辐射居高不下,就连生命力最顽强的生物也无法生存。”

比邻星上演超级耀斑 即使有外星人也被烤焦了

比邻星

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的艺术概念图,借助径向速度法发现

    除了耀斑,红矮星的宁静态X射线辐射和紫外线流能够在数十亿年的变迁中,剥离掉行星大气层。多项研究观测到中低强度耀斑,高能耀斑事件,目前只观测到一次。2016年3月,比邻星上演一次亮度极高的超级耀斑,甚至连肉眼都能观察到。借助Evryscope望远镜阵列,科学家观测到此次耀斑。Evryscope对所有可观测宇宙区域进行同时连续观测。

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每年至少5次

    研究小组指出这是首次观测到比邻星的超级耀斑。它的辐射热水平达到10^33.5尔格,是此前观测到的任何比邻星耀斑的10倍,规模是此前光学测量的比邻星耀斑的30倍。在Evryscope以两分钟频率(人眼的68倍)进行巡天观测时,这一事件一度将比邻星的可见光辐射提高38倍。M型矮星通常无法被肉眼观察到,但在超级耀斑上演时,比邻星成为一颗星等-6.8的肉眼可见恒星。

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“红点”计划是“浅红点”计划的接班人,后者发现了比邻星

b



    比邻星超级耀斑登场时,为期3个月的“浅红点”计划正处在进行时。正是这项计划率先发现了比邻星b。格林威治时间2016年3月18日8点59分,在利用HARPS光谱仪对比邻星进行监测时,“浅红点”项目组获取了比邻星光谱。27分钟前,超级耀斑达到峰值。

    研究小组指出过去两年的观测中,Evryscope又发现了23次比邻星大型耀斑,能量水平从10^30.6尔格到10^32.4尔格。根据他们的预测,比邻星每年至少上演5次超级耀斑。他们将这些数据与高分辨率的HARPS光谱仪数据结合在一起,缩小超级耀斑以及相关的任何日冕物质喷射的紫外光谱范围。

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生命无法生存

    根据HARPS获取的光谱数据和Evryscope得出的耀斑频率,研究小组创建了一个模型,用于确定耀斑对氮-氧大气层的影响。例如,比邻星的臭氧层能够在多长时间顶住耀斑的攻击?经常性的辐射暴露将对行星上的生物产生何种影响?



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比邻星

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地表的艺术概念图,环绕比邻星运行。

比邻星右上方的双星是半人马座α

AB

    研究人员指出:“一再上演的耀斑足以让类地臭氧层在5年内损耗90%。据我们估计,臭氧层将在几十万年内彻底消失。比邻星超级耀斑产生惊人紫外辐射,到达地面时的强度是杀死微生物所需剂量的100倍。这意味着在暴露于耀斑的比邻星b区域,生命无法生存。”

    多项研究指出环绕比邻星的任何行星在很长时期内都不会具有适居性,可能很久以前就成为一个无生命的“石球”。对比邻星这个太阳系邻居进行的研究,能够启发其它M型恒星系统观测任务。科学家指出红矮星是银河系内最常见的恒星,比例达到75%左右,三分之二的红矮星存在活跃的耀斑活动。

05

给外星人猎人泼冷水

    对红矮星超级耀斑进行研究,有助于确定未来观测任务发现的系外行星是否具有适居性。研究小组希望利用Evryscope分析其它恒星系统,尤其是未来发射的TESS(凌日系外行星巡天测量卫星)的观测对象。

    研究人员指出:“除了比邻星,Evryscope还对TESS的其它南天搜寻目标进行类似的长期高频监测,测算M型红矮星活动对适居性的影响。Evryscope将与长波长射电阵列的日冕物质喷射搜寻任务配合,进一步确定这种极端恒星活动对大气层造成的长期影响。”

    很多人希望在有生之年发现外星人存在证据,这项新研究无疑给他们泼了一盆冷水。红矮星是宇宙内最常见的恒星,有研究指出红矮星系统最有可能存在类地行星。新研究发现虽然让“外星人猎人”陷入失望,但即使三分之二的红矮星存在活跃的耀斑活动,剩下的三分之一仍拥有无限可能性。

    这些研究的精确性超过以往,有助于我们确定哪些系外行星具有适居性。毫无疑问,适居性是最为重要的一个因素,决定我们未来将对哪些恒星系统进行实地勘测。如果有关比邻星的新发现让你感到失望,不妨想一想著名天文学家卡尔·萨根的话:“宇宙浩瀚无边,若只有我们存在,未免太浪费空间。”

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来源:

http://www.universetoday.com/138980/proxima-centauri-just-released-a-flare-so-powerful-it-was-visible-to-the-unaided-eye-planets-there-would-get-scorched-1/

翻译:牛树军

责编:yaya

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