比鄰星出現巨大的耀斑:它對外星“鄰居”的生命機會意味著什麼?
太陽並不是唯一產生恆星耀斑的恆星。2021年4月21日,一個天文學家小組發表了新的研究,描述了從比鄰星(Proxima Centauri)是的紫外線中測量到的最亮的耀斑。為了了解這一非同尋常的事件–以及它對環繞地球最近的鄰星的任何生命可能意味著什麼–《對話》採訪了亞利桑那州立大學的天體物理學家、該論文的共同作者Parke Loyd 。以下是這段採訪的摘錄,為保證篇幅和清晰度,外媒對此進行了編輯。
為什麼要研究比鄰星?
比鄰星是離這個太陽系最近的恆星。幾年前,一個團隊發現有一顆行星–稱為比鄰星b(Proxima b)–圍繞著這顆恆星運行。它只比地球大一點點,可能是岩石行星,而且位於所謂的宜居區。這意味著P比鄰星b與恆星的距離差不多,所以它的表面可能有液態水。
但是這個恆星系統在一個相當關鍵的方面與太陽不同。比鄰星是一顆被稱為紅矮星的小型恆星–它的半徑大約是太陽的15%,而且它的溫度大大降低。因此,為了使比鄰星b處於那個宜居區,它實際上比地球與太陽的距離要近得多。
你可能認為一顆較小的恆星會是一顆較溫和的恆星,但實際上完全不是這樣的–紅矮星產生恆星耀斑的頻率比太陽高得多。因此,比鄰星b,是另一個太陽系中最接近的、有機會擁有生命的行星,受到的空間天氣比地球太陽系的空間天氣要猛烈得多。
發現了什麼?
2018年, Parke的同事Meredith MacGregor發現了來自比鄰星的閃光,看起來與太陽耀斑非常不同。她用一個探測毫米波段光線的望遠鏡監測半人馬座,看到了這個波段的大片閃光。天文學家從未見過毫米波段的恆星耀斑。
Parke和他的同事們想更多地了解這些來自恆星的毫米光的不尋常的亮光,看看它們究竟是耀斑還是其他現象。他們使用了地球上的九台望遠鏡,以及一個衛星觀測站,對比鄰星進行了最長的一組觀測–大約兩天的時間–獲得了有史以來最多波長的覆蓋。
他們立即發現了一個非常強烈的耀斑。這顆恆星的紫外光在短短的幾秒鐘內增加了1萬多倍。比鄰星的亮度變得非常快。這種增加只持續了幾秒鐘,然後就逐漸下降了。這一發現證實了這些奇怪的毫米級發射確實是耀斑。
這對該行星上的生命機會意味著什麼?
天文學家們目前正在積極探索這個問題,因為它可以朝兩個方向發展。當聽到紫外線輻射時,人們可能會想到塗抹防曬霜以試圖保護我們在地球上免受紫外線輻射。紫外線輻射可以破壞人體細胞中的蛋白質和DNA,這導致了曬傷,並可能導致癌症。這有可能對另一個星球上的生命也是如此。
從另一個角度看,擾亂生物分子的化學成分也有其好處–它可以幫助激發另一個星球上的生命。即使它可能是一個更具有挑戰性的環境來維持生命,但它可能是一個更好的環境來產生生命的開始。
但是天文學家和天體生物學家最關心的是,每次這些巨大的耀斑發生時,基本上都會侵蝕掉圍繞該恆星運行的任何行星的大氣層–包括這個潛在的類地行星。如果星球上沒有大氣層,那麼肯定會有一個對生命相當不利的環境–那裡會有大量的輻射,巨大的溫度波動,幾乎沒有空氣可以呼吸。這並不是說生命將不可能存在,但一個星球的表面基本上直接暴露在太空中,這將是一個與地球上的任何東西完全不同的環境。
比鄰星b上還有任何大氣層嗎?
這在目前誰也說不准。這些耀斑發生的事實並不預示著大氣層會完好無損–特別是如果它們與像太陽上發生的等離子體“爆炸”有關。但這就是研究人員進行這項工作的原因。我們希望那些建立行星大氣層模型的人能夠利用我們團隊對這些耀斑的了解,並嘗試找出在這個行星上維持大氣層的可能性。