西北大学 一系列强有力的恒星耀斑的艺术再现
信用:美国宇航局戈达德太空飞行中心
威斯辛格 根据西北大学的一项新研究，尽管恒星耀斑剧烈且不可预测，但它并不一定会阻止生命的形成
恒星耀斑由恒星发出，是磁性影像的突然闪现
在地球上，太阳耀斑有时会损坏卫星并干扰无线电通信
在宇宙的其他地方，强劲的恒星耀斑也有能力耗尽和破坏大气气体，如臭氧
没有臭氧，有害水平的紫外线(UV)辐射会穿透行星的大气层，从而减少其拥有表面生命的机会
通过将三维大气化学和气候建模与观测到的来自遥远恒星的耀斑数据相结合，西北大学领导的团队发现，恒星耀斑可能在行星大气和可居住性的长期演变中发挥重要作用
“我们比较了经历频繁耀斑的行星和没有经历耀斑的行星的大气化学
西北大学的霍华德·陈是这项研究的第一作者
“连续的耀斑实际上把一颗行星的大气成分带入了一个新的化学平衡
" “我们发现恒星耀斑可能不会排除生命的存在，”该研究的资深作者贺顿补充道
“在某些情况下，燃烧不会侵蚀所有的大气臭氧
地表生物可能还有机会战斗
" 这项研究将于12月16日发表
21发表在《自然天文学》杂志上
这是西北大学、科罗拉多大学博尔德分校、芝加哥大学、麻省理工学院和美国宇航局系外行星系统科学中心的研究人员共同努力的结果
霍顿是西北大学温伯格文理学院地球和行星科学的助理教授
陈是博士
D
霍顿气候变化研究小组的候选人和美国宇航局未来的调查员
耀斑的重要性 所有的恒星——包括我们自己的太阳——都会发光，或者随机释放储存的能量
对地球人来说幸运的是，太阳耀斑通常对地球的影响很小
太阳的丝状喷发，伴有太阳耀斑
信用:美国国家航空航天局/GSFC/社会发展组织 “我们的太阳更像是一个温和的巨人，”科罗拉多大学的天文学家、该研究的合著者艾莉森·杨布拉德说
“它比年轻和较小的恒星更老，也不那么活跃
地球也有一个强磁场，它可以偏转太阳的破坏性风
" 不幸的是，大多数潜在的可居住系外行星没有这么幸运
对于潜在孕育生命的行星来说，它们必须离恒星足够近，以至于它们的水不会结冰——但又不能太近，以至于水会蒸发
霍顿说:“我们研究了在M矮星和K矮星——宇宙中最常见的恒星——的可居住带内运行的行星。”
“这些恒星周围的可居住区域更窄，因为这些恒星比像我们的太阳这样的恒星更小，威力也更小
另一方面，M和K矮星被认为比我们的太阳有更频繁的燃烧活动，它们被潮汐锁定的行星不太可能有磁场帮助它们偏转恒星风
" 陈和霍顿之前对M矮星系统的长期气候平均值进行了研究
然而，耀斑发生的时间跨度长达数小时或数天
虽然这些短暂的时间尺度可能很难模拟，但是将耀斑的影响结合起来对于形成更完整的系外行星大气图像是很重要的
研究人员通过将美国宇航局2018年发射的凌日系外行星卫星调查的耀斑数据纳入他们的模型模拟来实现这一点
用照明弹探测生命 如果这些M和K矮行星上有生命，先前的工作假设恒星耀斑可能更容易被探测到
例如，恒星耀斑可以将指示生命的气体(如二氧化氮、一氧化二氮和硝酸)的丰度从难以察觉的水平提高到可检测的水平
“太空天气事件通常被认为是对宜居性的损害，”陈说
“但是我们的研究从数量上表明，一些太空天气实际上可以帮助我们探测可能标志着生物过程的重要气体的特征
" 这项研究涉及来自广泛背景和专业知识的研究人员，包括气候科学家、系外行星科学家、天文学家、理论家和观察员
“这个项目是集体努力的结果，”埃里克说
沃尔夫是博尔德大学的行星科学家，也是这项研究的合著者
“我们的工作突出了跨学科努力在研究太阳系外行星条件时的益处
"
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