半人馬座的比鄰星是一顆紅矮星，質(zhì)量約為太陽(yáng)的八分之一。雖然它是距離太陽(yáng)最近的恒星，距離太陽(yáng)系僅4.2光年，位于半人馬座阿爾法三星系統(tǒng)中，使這顆恒星特別有趣的是在其宜居區(qū)域，發(fā)現(xiàn)了一顆類(lèi)似地球的系外行星：在中心恒星周?chē)囊粋€(gè)區(qū)域，其行星表面可能存在液態(tài)水。

數(shù)值模型顯示，半人馬座比鄰星b可能在其早期生命階段失去了大量的水，相當(dāng)于地球上的海洋。

但盡管如此，仍有可能一些液態(tài)水仍然存在類(lèi)似于地球上較溫暖的地區(qū)，可能在熱帶或在鎖定旋轉(zhuǎn)的情況下，在面對(duì)中心恒星的半球。這使得影響宜居性的其他因素，如宿主恒星的磁活動(dòng)，特別重要，因?yàn)榕c活動(dòng)相關(guān)的現(xiàn)象（耀斑、日冕物質(zhì)拋射、強(qiáng)UV通量）可以侵蝕行星的大氣，使其長(zhǎng)期無(wú)法居住。比鄰星的強(qiáng)烈耀斑活動(dòng)已經(jīng)為天文學(xué)家所知，之前也曾觀察到過(guò)幾次超級(jí)耀斑。在這樣的爆發(fā)期間，釋放出極大的能量，可能達(dá)到10^33ergs，或者是1859年卡靈頓事件的10倍。

這是所見(jiàn)過(guò)的最強(qiáng)耀斑，考慮一下來(lái)自一顆小得多的恒星耀斑。2016年，在一次這樣的超級(jí)耀斑期間，比鄰星的亮度比其靜止?fàn)顟B(tài)增加了70倍，它成為了肉眼看到的唯一顆冷紅矮星，盡管只有幾分鐘。在Krisztián Vida的領(lǐng)導(dǎo)下，MTA CSFK（匈牙利布達(dá)佩斯）Konkoly天文臺(tái)的研究人員使用凌日系外行星調(diào)查衛(wèi)星(TESS)空間望遠(yuǎn)鏡，用最新數(shù)據(jù)研究了比鄰星。TESS主要任務(wù)是在太陽(yáng)系附近較亮恒星周?chē)鷮ふ翌?lèi)似地球的系外行星。在最初的兩年任務(wù)中，它將覆蓋幾乎整個(gè)天空，在每個(gè)區(qū)域花費(fèi)大約一個(gè)月的時(shí)間。

TESS在今年4月至6月期間在兩個(gè)扇區(qū)觀測(cè)到了比鄰星。在大約50天的時(shí)間序列中，研究人員識(shí)別了72個(gè)耀斑。研究人員在兩個(gè)最大耀斑的光曲線中發(fā)現(xiàn)了振蕩跡象，時(shí)間尺度為幾個(gè)小時(shí)。這些可能是由于輻射等離子體的振蕩，或者是由于磁場(chǎng)的周期性重新連接。估計(jì)噴發(fā)能量在10^30到10^32ergs之間。這些沒(méi)有達(dá)到超耀斑水平，但根據(jù)觀測(cè)到的事件的分布，10^33ergs能量的耀斑預(yù)計(jì)一年會(huì)發(fā)生三次，而每?jī)赡陼?huì)發(fā)生一次規(guī)模更大的爆發(fā)。這種頻繁的高能量噴發(fā)幾乎會(huì)對(duì)比鄰星b的大氣層產(chǎn)生嚴(yán)重影響：

在兩次噴發(fā)之間，大氣層可能無(wú)法放松到穩(wěn)定狀態(tài)，并且不斷發(fā)生變化。這一場(chǎng)景與Trappist-1系統(tǒng)的觀測(cè)結(jié)果相似，Trappist-1系統(tǒng)是另一顆擁有系外行星的冷紅矮星。座比鄰星的強(qiáng)烈磁活動(dòng)特別令人好奇，因?yàn)閺?qiáng)烈的活動(dòng)主要出現(xiàn)在周期為幾天的快速旋轉(zhuǎn)恒星上。相比之下，比鄰星的自轉(zhuǎn)周期約為80天，然而，它顯示的耀斑活動(dòng)可與最活躍的快速旋轉(zhuǎn)物體相媲美。先前分析預(yù)測(cè)了比鄰星b的凌日深度為5mmag，相當(dāng)于通量下降了0.5%，光曲線沒(méi)有顯示出任何明顯的凌日跡象，測(cè)量的精確度可以讓它被探測(cè)到。

博科園｜研究/來(lái)自：Konkoly Observatory

參考期刊《arxiv》《天體物理學(xué)》

Cite: arXiv:1907.12580

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普

關(guān)注【博科園】看更多大美宇宙科學(xué)