就明星而言,M級明星?更廣為人知的是紅矮星 ?聽起來他們應該是相當良性的。
這些明星是比我們的太陽冷得多,正如它們的名字所暗示的,它們的質量和表面積也相對較小。
由於溫度相對較低,它們燃燒燃料的速度很慢,這意味著它們的使用壽命很長。
它們也非常常見:大約70%銀河系中的恆星估計屬於 M 級。
它們的穩定性和豐富性相結合,以及繞著紅矮星運行的岩石行星相對較高的機會落入系統的宜居帶,意味著這些系統有時被提議為有希望尋找生命的地方。
然而,紅矮星確實有一個不幸的習慣:與它們的大表兄弟相比,它們會產生大量的恆星耀斑。
多年來一直有討論這對於這些系統中行星的宜居性意味著什麼 ?對於紅矮星系統中潛在的外星居民來說,這是個壞消息,一種新的紙本月發表的文章表明,這些耀斑可能比我們想像的要危險得多。
在篩選了現已退役的 GALEX 太空望遠鏡十年來的觀測數據後,論文的作者檢查了來自約 30 萬顆恆星的數據,並重點關注了源自 M 級系統的 182 個耀斑。
正如該論文指出的那樣,“[先前的]大規模恆星耀斑觀測研究主要是在光學波長範圍內進行的”,而這項研究的重點是這些事件發出的紫外線 (UV) 輻射。特別是,它檢查近紫外線(175-275 nm)和遠紫外線(135-175 nm)範圍內的輻射。
雖然它不一定不利於我們認為是生命先決條件的複雜分子的發育,但此類輻射可能會對行星的潛在宜居性產生巨大影響。
劑量會產生毒藥:在相對適度的數量下,恆星耀斑產生的高能量光子可能有助於催化此類化合物的形成,但在足夠大的數量下,這些光子也可能會剝離此類行星的大氣層,包括保護層臭氧。
這項新研究表明,先前的研究很可能大大低估了恆星耀斑產生的紫外線輻射量。正如本文所解釋的,通常的做法是對耀斑的電磁輻射進行建模,如下所示:黑體分佈。
它們的溫度被建模為大約8,727 攝氏度(15,741 華氏度),這代表其母恆星表面的顯著升高:最冷的紅矮星的表面溫度約為1,727°C (3,140°F),而最熱的紅矮星的表面溫度可達3,227°C (5,840° F)。
然而,這項新研究表明,恆星耀斑排放實際上並未遵循這種分佈。在研究人員檢查的 182 個事件中,98% 的紫外線輸出超過了遵循傳統黑體光譜時的預期。正如該論文指出的那樣,“這表明恆定的 9,000 K 黑體 [光譜能量分佈] 不足以解釋我們觀察到的 [遠紫外線] 發射水平。”
如果紅矮星產生的恆星耀斑確實產生了不成比例的大量紫外線輻射,那麼圍繞這些恆星運行的行星很可能比我們想像的更不適合生命存在,即使它們滿足潛在宜居的其他標準(例如表面允許水以液體形式存在的溫度)。
該研究發表在 英國皇家天文學會每月通知。