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新的发现 来自邻近恒星的天气报告 这对生命来说是个坏消息

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天文在线 2021-04-18 22:58

半人马座的比邻星中被拍到喷出的巨大耀斑使人们发现其星系可居住的希望变得渺茫,由于其发射的耀斑与太阳的相似,因此有研究人员观察并找到寻找来自半人马座比邻星的无线电耀斑的有力证据。

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已经有迹象表明,我们最近的恒星邻居可能是一个不适合居住的地方。2017年,红矮星半人马座比邻星被拍到喷出一个巨大的耀斑,其威力比太阳最大的喷发还要强10倍,这让围绕着它的岩石世界半人马座比邻星的宜居条件的希望大打折扣。

我们所知道的生命前景变得更加严峻。一个新的发现给我们提供了证据,证明半人马座比邻星可能正在释放类似太阳的日冕物质抛射,其中大量的电离等离子体和电磁辐射被发射到太空中,这种抛射比耀斑大得多。

澳大利亚悉尼大学的天文学家安德鲁·齐克说,"天文学家最近发现,在半人马座比邻星周围有两颗'类地'的岩石行星,其中一颗在'宜居区'内,任何水都可能以液态形式存在。"

"但鉴于半人马座比邻星是一颗冰冷的小型红矮星,这意味着这个宜居区离恒星非常近,比水星离太阳更近。我们的研究表明,这使得行星非常容易受到危险的电离辐射的影响,这种辐射可以有效地给行星消毒。"

半人马座比邻星是地球最近的邻居,距离地球只有4.2光年。而2016年在这颗恒星的宜居区发现了一个岩石世界(就像地球、金星和火星一样)(距离足够近,表面的水不会冻结,也不会近到蒸发),这让人们对我们可能在附近找到外星生命产生了希望。

但是,虽然红矮星体积小、温度低,但它们有成为暴力小兽的倾向。它们用频繁而强大的恒星耀斑袭击周围的环境,科学家将其解释为对生命的可能性和我们所知的可居住性的坏消息。

问题不在于耀斑本身,而在于日冕物质抛射。这两种类型的抛射在太阳中往往是联系在一起的,最强大的耀斑伴随着日冕物质抛射,虽然太阳耀斑会破坏无线电通信,但日冕物质抛射才是真正的问题,比如破坏电网。但我们在地球上受到相对保护。

"我们自己的太阳在所谓的'日冕物质喷射'期间,会定期发出电离粒子的热云。但鉴于太阳比半人马座和其他红矮星要热得多,我们的'宜居区'离太阳表面很远,这意味着地球离这些事件相对较远。"齐克说。

"此外,地球有一个非常强大的行星磁场,使我们免受这些强烈的太阳等离子体爆炸的影响。"

围绕红矮星近距离运行的行星可能就没有这么幸运了,即使是磁场也可能不足以保护我们。

然而,尽管我们已经看到了大量的红矮星耀斑,但来自红矮星的日冕物质抛射的证据却很少,而且有待解释。在红矮星中发现的类似日冕物质抛射的行为,如长时间的X射线吸收,或蓝移的巴尔默线,仍然可能是耀斑的产物。

在太阳系中,当太阳释放出一个日冕物质抛射时,往往会同时释放出一个射电暴。不要与快速射电暴混淆,这些低频率的太阳射电暴是由与日冕物质抛射相关的不同粒子加速过程引起的。

这些爆发可能表明日冕物质抛射活动。但天文学家还没有检测到很多来自红矮星的太阳类射电暴。在齐克的团队工作之前,早在1982年,只有一个相干式太阳爆发被记录下来,其他少量的探测来自单碟望远镜,因此容易受到地面干扰。

因此,齐克和他的团队开始寻找来自半人马座比邻星的射电耀斑的有力证据。他们利用西澳的扎德科望远镜和美国宇航局的TESS的数据获得光学数据,并利用西丁泉天文台的ANU 2.3米望远镜进行光谱观测。

同时,利用位于西澳沙漠的澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)强大得令人难以置信的射电望远镜阵列,在低频射电方面进行同步观测。

果然,他们捕捉到了一个耀斑和一系列射电暴。同步观测让团队将这两个事件联系起来;以不到12.8万分之一的概率认为它们没有关联。

爆发的特征非常接近于四型太阳爆发。这是一种持续时间较长的暴发,对于太阳来说,它被认为是日冕物质抛射后的高能电子持续注入到暴发后的磁结构中引起的。

悉尼大学的天文学家塔拉·墨菲说,"这是ASKAP(澳大利亚平方公里阵列探路者)的一个令人兴奋的结果。令人难以置信的数据质量使我们能够以惊人的细节查看来自半人马座比邻星的恒星耀斑在其全部演变过程中的情况,"

"最重要的是,我们可以看到偏振光,这是这些事件的标志。这有点像戴着墨镜看星星。一旦ASKAP(澳大利亚平方公里阵列探路者)以完全调查模式运行,我们应该能够观察到更多附近恒星上的事件。"

研究人员表示,虽然这不是红矮星日冕物质抛射的直接证据,但这是迄今为止来自另一颗恒星的太阳样射电暴的最有力证据。而且,根据太阳射电暴的特性,它似乎与日冕物质抛射非常一致。

齐克说,"这可能是空间天气方面的坏消息。银河系最常见的恒星--红矮星--似乎很可能不会是我们所知的寻找生命的好地方,"

这项研究已经发表在《天体物理学杂志》上。

作者: MICHELLE STARR

FY:Charon

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