太空天气发现使宜居行星面临风险

将恒星耀斑与射电爆发特征联系起来的发现将使天文学家更容易检测太阳系外附近恒星周围的太空天气。不幸的是,我们最近的邻居Proxima Centauri的第一份天气报告并不像我们所知道的那样有希望找到生命。

悉尼大学的安德鲁·齐克(Andrew Zic)说:“天文学家最近发现,在半人马座Proxima周围有两颗类似于地球的岩石行星,其中一颗位于任何水都可能呈液态的'可居住区域'内。”

Proxima Centauri距离地球只有4.2光年。

他说:“但是鉴于半人马座Proxima是一颗凉爽的小矮星,它意味着这个可居住的区域非常靠近恒星;比水星离我们的太阳更近。”

“我们的研究表明,这使行星极易受到危险的电离辐射的影响,从而可以有效地对行星进行消毒。”

在Zic先生的带领下,天文学家首次展示了非太阳恒星上的光学耀斑与射电爆发之间的明确联系。该发现今天发表在《天体物理学杂志》上,是利用遥远恒星的无线电信号迈出的重要一步有效产生太空天气报告。

“我们自己的太阳在所谓的“日冕物质抛射”期间会定期发射热电离的粒子云。但是鉴于太阳比半人马座Proxima和其他红矮星更热,因此我们的“宜居带”离太阳表面很远,这意味着地球离这些事件还有很长的路要走。”

“此外,地球有一个非常强大的行星磁场,使我们免受太阳等离子体的强烈冲击。”

这项研究是与CSIRO,西澳大利亚大学,威斯康星州密尔沃基大学,科罗拉多大学和科廷大学合作完成的。ARC引力波中心和加利福尼亚大学伯克利分校都做出了贡献。

这项研究是在悉尼大学天文学院副院长塔拉·墨菲(Tara Murphy)的指导下,在悉尼天文学院进行的Zic博士研究的一部分。Zic先生现在在麦格理大学和CSIRO担任联合职位。

他说:“ M矮无线电爆发可能是由于与太阳不同的原因而发生的,而太阳通常与日冕物质抛射有关。但是,很有可能发生了与恒星耀斑和无线电爆发相关的类似事件这项研究。”

日冕物质抛射是电离等离子体和辐射的巨大能量驱逐,离开恒星大气。

Zic先生说:“在太空天气方面,这可能是个坏消息。星系中最常见的恒星,即红矮星,似乎并不是找到生命的好地方。”

在过去的十年中,发现太阳系外的行星绕恒星旋转的过程正在复兴。现在有4000多个已知系外行星。

这激发了人们在系外行星上寻找“类似地球”条件的希望​​。最近的研究表明,银河系中大约一半的类太阳恒星可能是这类行星的家。但是,类似太阳的恒星仅占银河系恒星中的7%。相比之下,银河系中的Proxima Centauri等M型红矮星约占星空的70%。

这些发现强烈表明,这些恒星周围的行星很可能被恒星耀斑和等离子射出淋雨。

方法

Proxima Centauri观测是使用CSIRO在西澳大利亚州的澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)望远镜,西澳大利亚大学的Zadko望远镜以及其他一系列仪器进行的。

来自ARC引力波发现卓越中心(OzGrav)的西澳大利亚大学科学家Bruce Gendre博士说,这项研究有助于了解太空天气对我们自身以外的太阳系的巨大影响。

根德博士说:“了解太空天气对于了解我们自己的星球生物圈是如何演化的,以及对于未来是至关重要的。”

墨菲教授说:“这是ASKAP令人振奋的结果。令人难以置信的数据质量使我们能够以惊人的细节观察到来自Proxima Centauri的恒星耀斑。

“最重要的是,我们可以看到偏振光,这是这些事件的标志。这有点像戴着墨镜看着恒星。一旦ASKAP以完全测量模式运行,我们应该能够观察到附近恒星上的更多事件。”

这将使我们对附近恒星周围的太空天气有更深入的了解。

其他设施,包括美国宇航局的狩猎行星的行星系外行星勘测卫星和Zadko望远镜,与ASKAP同时观测,提供了无线电脉冲和观测到的强大光弹之间的关键联系。

Zic先生说:“观测到的太阳耀斑和从我们邻居那里接收到的无线电信号没有连接的可能性,比128,000个机会少得多。”

研究表明,半人马座Proxima附近的行星可能遭受强烈的大气侵蚀,使其暴露于非常强烈的X射线和紫外线辐射下。

但是会不会有磁场保护这些行星?

齐克先生说:“这仍然是一个悬而未决的问题。有多少系外行星具有像我们这样的磁场?”

到目前为止,还没有观测到系外行星周围的磁场,发现这些磁场可能会很棘手。Zic先生说,识别远距离磁场的一种潜在方法是寻找极光,就像地球周围的极光一样,也可以在木星上看到。

齐奇说:“但是,即使有磁场,鉴于M型矮星周围宜居带行星的恒星接近,这可能不足以保护它们。”

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