可能拥有生命的行星可能面临毁灭性的威胁
就星星而言,M 级星星–更广为人知的名字是红矮星–听起来它们应该是相当良性的。
这些星星是比我们的太阳冷得多,顾名思义,它们在质量和表面积方面也相对较小。
由于它们的温度相对较低,它们燃烧燃料的速度很慢,这意味着它们的使用寿命非常长。
它们也非常常见:大约 70%的银河系中的恒星估计属于 M 级。
它们的稳定性和丰度,以及围绕红矮星运行的岩石行星相对较高的几率落入系统的宜居带,意味着这些系统有时被提议为寻找生命的有前途的地方.
然而,红矮星确实有一个不幸的习性:与它们较大的表亲相比,它们会产生大量的恒星耀斑。
多年来一直在讨论这对这些系统中行星的宜居性可能意味着什么–对于红矮星系统的潜在外星居民来说,这是一个新的纸本月发布的报告表明,这些耀斑可能比我们想象的要危险得多。
在筛选了现已退役的 GALEX 太空望远镜十年来的观测数据后,该论文的作者检查了来自大约 300,000 颗恒星的数据,并专注于源自 M 级系统的 182 个耀斑。
虽然正如该论文所指出的,“[以前的]恒星耀斑的大规模观测研究主要是在光波长下进行的”,但这项研究的重点是这些事件发出的紫外线 (UV) 辐射。特别是,它检查了近紫外 (175-275 nm) 和远紫外 (135-175 nm) 范围内的辐射。
虽然它不一定不利于我们认为是生命先决条件的复杂分子的发展,但这种辐射会对行星的潜在宜居性产生巨大影响。
剂量会产生毒药:在相对适量的情况下,恒星耀斑产生的高能光子可能有助于催化此类化合物的形成,但在足够大的数量下,这些光子也可以剥离此类行星的大气层,包括臭氧.
这项新研究表明,以前的研究很可能大大低估了恒星耀斑产生的紫外线辐射量。正如本文所解释的,通常的做法是将耀斑的电磁辐射建模为黑体分布.
他们的温度被建模为周围8,727 摄氏度(15,741 华氏度),这代表着比它们的母星表面有了显著的增加:最冷的红矮星的表面温度约为 1,727°C (3,140°F),而最热的红矮星的表面温度接近 3,227°C (5,840°F)。
然而,这项新研究表明,恒星耀斑发射实际上并不遵循这种分布。在研究人员检查的 182 个事件中,98% 的 UV 输出超过了遵循传统黑体光谱时的预期值。正如该论文所指出的,“这表明恒定的 9,000 K 黑体 [光谱能量分布] 不足以解释我们观察到的 [远紫外线] 发射水平。
如果红矮星产生的恒星耀斑确实产生了不成比例的大量紫外线辐射,那么围绕这些恒星运行的行星很可能比我们想象的更敌对生命,即使它们满足潜在宜居的其他标准(例如允许水以液体形式存在的表面温度)。
该研究发表在皇家天文学会月刊.