紅矮星耀斑產生的高能量紫外線可能威脅生命
紅矮星會產生恆星耀斑,其遠紫外線輻射水平遠遠超出先前的預期,並有可能影響周圍行星的宜居性。一項突破性的研究揭示,紅矮星會產生恆星耀斑,其攜帶的遠紫外線(far-UV)輻射水平比以前認為的要高得多。
藝術家描繪的DG CVn,一個由兩顆紅矮星組成的雙星系統。插圖顯示,它釋放出的強大耀斑可能會影響行星的宜居性。資料來源:美國太空總署
這項發現表明,這些耀斑產生的強烈紫外線輻射可能會極大地影響紅矮星周圍的行星是否適合居住。這項研究由夏威夷大學天文研究所(IfA)的現任和前任天文學家領導,最近發表在《皇家天文學會月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。
“很少有恆星被認為能透過耀斑產生足夠的紫外線輻射來影響行星的宜居性。天文學家維拉-伯傑(Vera Berger)說:”我們的研究結果表明,可能有更多的恆星具有這種能力。
系外行星開普勒-1649c圍繞其寄主紅矮星運行的示意圖。圖片來源:NASA/Ames 研究中心/Daniel Rutter
伯杰和她的團隊利用GALEX太空望遠鏡的檔案數據,在附近30萬顆恆星中尋找耀斑。 GALEX是美國國家航空暨太空總署(NASA)一項現已退役的任務,它在2003年至2013年期間以近紫外線和遠紫外線波長同時觀測了大部分天空。利用新的計算技術,研究小組從數據中挖掘了新的見解。
IFA博士畢業生、現俄亥俄州立大學博士後邁克爾-塔克(Michael Tucker)說:”將現代計算機能力與數以千計的幾十年前的觀測數據相結合,使我們能夠在成千上萬顆附近恆星上搜尋耀斑。
據研究人員稱,恆星耀斑產生的紫外線輻射要么會侵蝕行星大氣層,威脅其支持生命的潛力,要么會促進RNA構建塊的形成,而RNA構建塊是創造生命的關鍵。
這項研究對恆星耀斑和系外行星宜居性的現有模型提出了挑戰,表明耀斑的遠紫外線輻射的能量平均是通常假設的三倍,可以達到預期能量水平的十二倍。
恆星耀斑產生的紫外線輻射會侵蝕行星大氣層。資料來源:夏威夷大學馬諾阿分校
「阿拉斯加州安克雷奇市和檀香山夏天的紫外線差異為三倍,在檀香山,沒有防護措施的皮膚不到10 分鐘就會被曬傷,」指導伯傑的IfA 天文學家Benjamin J. Shappee 說。
這種較強的遠紫外線輻射的確切原因仍不清楚。研究團隊認為,這可能是因為耀斑輻射集中在特定波長,顯示存在碳和氮等原子。
這項研究改變了質量小於太陽的恆星周圍環境的面貌,這些恆星在耀斑之外幾乎不會發出紫外線。現任劍橋大學邱吉爾學者的伯傑認為,需要更多來自太空望遠鏡的數據來研究恆星發出的紫外光,這對了解這種輻射的來源至關重要。
編譯自/ ScitechDaily