科學家在小恆星發現超級耀斑釋放能量等同於800億兆噸TNT
據外媒報導,天文學家們發現了一種罕見的超級耀斑,它比我們現在在太陽中觀測到的任何物質都要強大,它是從一顆大約有木星那麼大的小型冷恆星中噴發而出。雖然這種超級耀斑的影響對我們這個依賴科技的社會具有毀滅性,但它卻可能有助於啟動遙遠外星世界的生命進化。
太陽耀斑被認為是在恆星內部積聚的磁能突然且劇烈釋放時發生的現象。這使得帶電粒子將恆星表面的等離子體變熱進而最終帶來大量物質和輻射的爆炸性釋放。我們知道耀斑通常發生在太陽上,每次持續時間為幾分鐘到幾個小時不等。
當我們在地球通過強大的天文望遠鏡觀察時,它們就像是一種能讓屏息的提醒,提醒著我們發生在我們母星表面和內部的不間斷活動。這些爆發雖然看起來美麗,但對我們在地球上的生活構成了重大威脅。
當太陽耀斑爆發後,太陽表面釋放出的輻射迅速在太陽係向外穿出。如果耀斑恰好發生在太陽面向地球的區域,那麼由此產生的恆星碎片將可能會撞到地球的防護屏障。
一方面,這會帶來壯觀的光影秀,而另一方面,太陽風暴可能會給重要的技術系統造成破壞。
1859年,發生了現代歷史上最強的一次太陽耀斑。在隨後發生的強烈地磁風暴中,現被稱為卡林頓事件
,導致了全球的電報系統發生故障,遠在古巴和夏威夷以南的地方甚至看到了極光。
如果現在又有一場類似的風暴襲擊地球,那麼它將會影響到無數容易受到電磁干擾的重要技術,如能源基礎設施、GPS衛星等。更糟糕的是,恆星能夠產生擁有巨大能量、威力遠超卡林頓事件的超級耀斑。
而最近,天文學家觀察到了一個耀眼的白光超級耀斑,其來自距離地球約250光年的L矮星–ULAS J224940.13-011236.9。負責這項研究的人員在報告中指出,該超級耀斑爆發時產生的能量相當於800億噸TNT,是1859年卡林頓事件的10倍。
這一耀斑的規模和威力顯然讓人印象深刻,畢竟它的源頭只是一顆非常小幾乎沒有資格被稱為恆星的星球。ULAS J224940.13-011236.9的半徑只有太陽半徑的1/10左右,其體積接近於木星。
L矮星相對較小的體積使它介於成熟的恆星和褐矮星之間。後者本質上是未能成為恆星的天體,它們無法積累足夠的質量來觸發氫聚變過程。目前,氫聚變發生在更大恒星內部,這其中包括了我們的太陽。
通常情況下,對於大多數天文望遠鏡來說,由於ULAS J224940.13-011236.9的亮度相對較低,所以很難發現它。然而,在釋放超級耀斑後,這顆L矮星能夠在短暫的時間裡發出比正常情況下亮一萬倍的亮光,這使得它很容易被許多地面和軌道望遠鏡發現。
該項研究的主要參與人員、華威大學物理系博士生James Jackman指出,對於低質量恆星來說,它的活動會因質量的減少而減少,另外他們認為支持耀斑發生的色球層溫度會更低、能量更微弱。“實際上,我們觀測到這顆質量極低的恆星,那裡的色球層幾乎是最弱的,但我們還是看到了白光耀斑,這一事實表明,強磁活動仍然可以持續到這個水平。”
雖然超級耀斑可能會對地球上的居民造成毀滅性影響,但它可能有助於在圍繞冷L矮星運行的行星上出現生命。眾所周知,溫度較高的恆星會發出大量的紫外線(UV)輻射,而L矮星則會向光譜的紅外端發射出更多的輻射。不過超級耀斑卻會伴隨著大量的紫外線輻射。
對此,Jackman表示:“要在任何軌道行星上進行化學反應並形成構成生命基礎的氨基酸就需要一定量的紫外線輻射。雖然這些恆星通常不具備這種能力,因為它們輻射出的大部分都是紅外線。但如果它們產生了像這次這樣的大耀斑,就可能會引發這種反應。”
相關研究報告已發表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters》上。