有關(guān)紅矮星的好消息

圍繞紅矮星運(yùn)行的行星可能最終不是死區(qū)。科學(xué)家們長(zhǎng)期以來一直認(rèn)為，紅矮星上的超級(jí)耀斑會(huì)使圍繞紅矮星運(yùn)行的行星的大部分大氣層遭到破壞。強(qiáng)烈的輻射會(huì)沖擊這些世界，使其不太可能成為居住地。現(xiàn)在，一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家小組在2021年8月5日宣布，紅矮星的行星可能不會(huì)受到超級(jí)耀斑的影響。這怎么可能？事實(shí)證明，耀斑的爆發(fā)方向與行星運(yùn)行方向相反。

研究人員于2021年8月5日在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》上發(fā)表了他們經(jīng)同行評(píng)審的發(fā)現(xiàn)。

紅矮星周圍的行星是否適合居??？

近年來，許多系外行星被發(fā)現(xiàn)圍繞紅矮星運(yùn)行，紅矮星是我們銀河系中最常見的一種恒星。其中一些是否適合生命的存在？事實(shí)上，越來越多的系外行星被發(fā)現(xiàn)在其恒星的宜居區(qū)。這是令人興奮的，因?yàn)檫@個(gè)區(qū)域的溫度可以讓巖石世界的表面出現(xiàn)液態(tài)水。

紅矮星是非常不穩(wěn)定的，會(huì)發(fā)出巨大的致命輻射。不幸的是，如果一顆行星離恒星太近，這種輻射會(huì)使它失去大氣層。由于這個(gè)原因，科學(xué)家們長(zhǎng)期以來一直認(rèn)為，大多數(shù)圍繞紅矮星運(yùn)行的行星將變得不適合居住。

行星可能終究會(huì)幸免于難

然而，由德國(guó)波茨坦天體物理學(xué)會(huì)（Leibniz-Institute for Astrophysics Potsdam，AIP）的葉卡捷琳娜·伊林（Ekaterina Ilin）領(lǐng)導(dǎo)的新研究表明，這些行星可能沒有那么大的危險(xiǎn)。這怎么可能呢？通常情況下，行星傾向于圍繞或接近母恒星的赤道面運(yùn)行。但是伊林和她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，超級(jí)耀斑是從恒星的兩極爆發(fā)出來的。新的觀測(cè)結(jié)果是基于NASA的凌日系外行星巡天衛(wèi)星（TESS）的數(shù)據(jù)。

正如伊林解釋的那樣：

我們發(fā)現(xiàn)，極其巨大的耀斑是從紅矮星的兩極附近發(fā)出的，而不是像太陽那樣通常從其赤道發(fā)射。因此，與恒星赤道在同一平面上運(yùn)行的系外行星，如我們太陽系中的行星，可以在很大程度上免受此類超級(jí)耀斑的影響，因?yàn)檫@些耀斑是向上或向下離開系外行星系統(tǒng)的。這可能會(huì)改善小型宿主恒星周圍的系外行星的宜居性，否則，與太陽系的行星相比，這些行星會(huì)受到更多來自耀斑的高能輻射和粒子的威脅。

極地黑子?"和超級(jí)耀斑

此前，科學(xué)家們?cè)鴳岩傻珱]有證實(shí) “極地黑子”的存在，即紅矮星可能發(fā)射耀斑的地方。現(xiàn)在，新的研究提供了第一個(gè)證據(jù)，證明這種耀斑確實(shí)在靠近兩極的地方爆發(fā)，而不是在赤道。這對(duì)紅矮星系統(tǒng)的宜居性有重大影響。這些黑點(diǎn)和耀斑是恒星周圍動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)的表現(xiàn)。

那么，研究人員是如何發(fā)現(xiàn)它們的呢？他們分析了快速旋轉(zhuǎn)的紅矮星上的白光耀斑——伴隨著一些耀斑的白光閃爍。這些耀斑持續(xù)了足夠長(zhǎng)的時(shí)間，其亮度被恒星的旋轉(zhuǎn)所調(diào)節(jié)。由此，耀斑的緯度最終可以被準(zhǔn)確確定。德國(guó)波茨坦天體物理學(xué)會(huì)的卡特婭·波本哈格（Katja Poppenh?ger）表示：

我特別興奮的是，我們最終能夠證實(shí)這些快速旋轉(zhuǎn)的恒星存在極地黑子。在未來，這將幫助我們更好地了解它們的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。

四顆紅矮星講述的故事

在3000多顆紅矮星中，只有四顆適合采用新的觀測(cè)方法，但結(jié)果仍然很重要。這四顆的耀斑都發(fā)生在緯度55°以上，接近兩極的地方。所有四個(gè)隨機(jī)出現(xiàn)在如此高海拔地區(qū)的幾率大約是千分之一。這意味著，這很可能是紅矮星的一個(gè)正常和常見的特征。

這是一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樵S多行星正在紅矮星周圍被發(fā)現(xiàn)，包括宜居區(qū)的巖石行星。這些恒星活躍的事實(shí)可能并不像人們假設(shè)的那樣，是對(duì)其中一些世界敲響了喪鐘。如果生命曾經(jīng)在這些任何一個(gè)行星系中的開始，它現(xiàn)在不僅有更好的機(jī)會(huì)生存，而且有更多的機(jī)會(huì)繁榮發(fā)展。

一句話。盡管有來自恒星的超強(qiáng)輻射，圍繞紅矮星運(yùn)行的行星仍可能是宜居的。這一切都與耀斑爆發(fā)的方向有關(guān)。

拓展閱讀

Giant white-light flares on fully convective stars occur at high latitudes | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | Oxford Academic (oup.com)

關(guān)于作者

保羅·斯科特·安德森（Paul Scott Anderson）.在學(xué)校時(shí)，他就以對(duì)太空探索和天文學(xué)的熱情而聞名。他在2005年開始了他的博客 The Meridiani Journal，這是一個(gè)關(guān)于行星探索的記事。2015年，該博客改名為Planetaria。雖然對(duì)太空探索的所有方面都感興趣，但他的主要熱情是行星科學(xué)。2011年，他開始以自由職業(yè)者的身份撰寫關(guān)于太空的文章，目前為《美國(guó)太空》和《未來主義》（Vocal的一部分）撰稿。他還為《今日宇宙》和《太空飛行內(nèi)幕》撰稿，并在《火星季刊》上發(fā)表文章，并為iPhone和iPad的著名iOS應(yīng)用程序Exoplanet撰寫補(bǔ)充文章。

原文網(wǎng)址：EarthSky | Red dwarf planets may be safe from superflares