美国宇航局提出了一个新模型来确定一颗遥远的行星是否适合居住。 当我们将其应用到最近发现的围绕我们最近的恒星邻居运行的岩石世界时,比邻星 b,我们可能不得不排除它作为外星生命的合适家园。
比邻星 b 是首先宣布早在去年八月,就引起了很大的关注。 这颗行星不仅与地球大小相当,而且位于“金发姑娘区”我们最近的邻近恒星系统,但有迹象表明它可能是被水覆盖。
人们对这颗行星的邻近性和孕育生命的潜力感到非常兴奋,几天之内,俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳 (Yuri Milner)提出一个计划在未来50年内,用我们自己的技术穿越4.37光年并访问地球。
但美国宇航局的新研究表明,由于其主恒星的暴力,半人马座 b 很可能是一个死亡世界。
您以前可能听说过“金发姑娘区”——恒星周围的一个区域,“不太热,也不太冷”,液态水无法在行星或月球表面形成水坑。
该带也被描述为恒星的星周宜居带,通常被视为开始在其他太阳系中寻找生命迹象的好地方。 它基于这样的指导原则:无论我们在地球上发现液态水的地方,我们也都发现了生命。
当然,仅仅作为一颗位于宜居带内的行星并不能保证它也会拥有维持生命的海洋。 缺乏合适的大气层会使水很难保持液态。 大气层吸收过多热量对于凝结来说也是个坏消息。
然而,它被视为开始寻找支持生命的行星和卫星的好地方。 直到最近,决定宜居带测绘的主要质量仍然是来自恒星的辐射通量(或阳光)以及绕轨道运行的天体的质量。
随着大量发现超级地球对于行星,天文学家创造了两种宜居带——一种是针对像我们这样的微小岩石世界的薄层宜居带,另一种是针对可以容纳更厚大气层并产生更强大的保护磁场的行星的更宽宜居带。
现在,研究人员来自美国宇航局戈达德太空飞行中心建议考虑到母星太阳活动引发的太空天气。
随着足够多的恒星喷发将带电粒子流和辐射送入太空,我们可能认为位于宜居带的行星的大气层可能会失去制造水所需的成分。
“如果我们想找到一颗能够发展和维持生命的系外行星,我们必须弄清楚哪些恒星是最好的父母,”团队成员之一说道美国宇航局太阳能科学家弗拉基米尔·艾拉佩蒂安 (Vladimir Airapetian)。
一种会成为相当虐待父母的明星是红矮星。 这些小恒星的质量还不到太阳的一半,表面温度稍低,低于 4,000 摄氏度(约 7,200 华氏度)。
鉴于它们的光芒较弱,更容易发现围绕这些恒星运行的行星。 然而,他们的金发姑娘区被认为是紧密而紧密的,这将增加该区域内任何小型岩石天体表现得像我们的月球一样的机会——潮汐锁定,其一个表面在星光下缓慢烘烤。
几年前,英国东安格利亚大学的一位大气物理学家建议对模型进行更改基于冰如何吸收红矮星的光。
这将宜居带推得更远了一些,让人们希望银河系中相对丰富的红矮星系统值得外星行星猎人关注。
美国宇航局的模型给这个想法泼了一盆冷水。
“不利的一面是,红矮星也比太阳更容易发生更频繁、更强烈的恒星喷发,”团队成员说威廉·丹奇. “为了评估这些恒星周围行星的宜居性,我们需要了解这些不同的影响如何平衡。”
恒星喷发产生高能辐射爆发,将分子分解成其组成原子并将其电离。 在此过程中被击落的电子很容易丢失到太空中,留下一堆类似的带电粒子。
随着时间的推移,带正电的粒子在称为离子逃逸的过程中被引离行星表面,侵蚀大气层。 作为最轻的元素,氢最容易受到此过程的影响。
为了弄清楚这将如何影响水的存在,美国宇航局对红矮星产生的强大超级耀斑进行了建模,并记录了它们对附近绕轨道运行的行星的假设大气的影响。
他们发现氧和氮等较重元素也被从地球引力中剥离,可能使世界在一亿年内无法居住。
鉴于这些较重的元素很可能在形成我们所知的生命过程中发挥着重要作用,更不用说古老的水的组成部分的丧失,任何距离红矮星足够近的行星都不太可能允许水聚集成水液体根本就不含有水。
当我们将此模型应用于最近发现的围绕我们最近的邻居红矮星运行的地球大小的系外行星时半人马座旁边- 我们发现它很可能在最初的一千万年内失去了大部分大气中的氧气。
这与之前的猜测相反拥有广阔的海洋。 添加到频繁和强烈的磁活动,比邻星 b 可以说距离生命繁盛的理想之地还很远。
作为艾拉佩蒂安说它”,“随着我们更多地了解我们需要从主恒星那里得到什么,我们的太阳似乎越来越成为支持地球生命的完美母星之一。”
这项研究发表于天体物理学期刊通讯。