对外星生命来说是坏消息?即使是最平静的

Imagecredit:NASA,ESAandD.Player据美国太空网 ByRobertLea:一项关于
【菜科解读】
这幅艺术家的作品展示了一颗红矮星发出的超级耀斑。
Image credit: NASA, ESA and D. Player
据美国太空网 By Robert Lea:一项关于红矮星的新研究显示,即使是这类恒星中最安静的例子也比太阳更加活跃和狂野。
红矮星被天文学家正式称为“M矮星”,是银河系中最常见的恒星,在爆发出巨大的“超级耀斑”之前,可以长时间保持平静。
这些耀斑之前已经被测量出比来自太阳的类似耀斑强100到1000倍,年轻的红矮星尤其混乱。
这些爆发,以及被称为日冕物质抛射CMES的灼热等离子体的爆发,对围绕红矮星运行的行星具有不可思议的破坏性,剥离它们的大气层,并释放出足够的辐射来蒸发液态水,即使是在它们周围所谓的可居住区——恒星周围的区域,液态水可以存在于世界表面。
一些科学家说,如此高的活动可能因此使生命难以在红矮星周围扎根。
天文学家特别热衷于寻找潜在生命迹象的一个系统是TRAPPIST-1,它包含七颗大约地球大小的行星,其中至少有三颗位于可居住区。
但TRAPPIST-1是一颗红矮星,如果它像另一颗红矮星比邻星一样爆发出剧烈的耀斑,2019年发出的耀斑亮度是耀斑前亮度的1.4万倍,那么TRAPPIST-1的生命宿主潜力可能相对较低。
这项新研究背后的团队,包括来自法国、葡萄牙和瑞士的科学家,研究了高精度径向速度行星搜索器HARPS在2003年至2020年期间收集的177颗红矮星的观测数据,HARPS是欧洲南方天文台拉新罗天文台3.6米望远镜上的一种仪器。
这使得他们能够描述这些红矮星的长期可变性。
所有的恒星都表现出某种程度的可变性;例如,太阳的活动周期大约持续11年。
在这个周期中,太阳黑子在我们恒星表面的频率增加和减少。
在磁场活动的驱动下,太阳黑子数量的增加会导致太阳耀斑和空间天气强度的增加。
幸运的是,生命的出现和进化比太阳周期要长得多。
例如,在地球上,生命出现在大约40亿年前,大约在地球形成后的5亿年。
如果银河系其他地方的生命需要类似的时间框架来发展,菜叶说说,那么红矮星的长期可变性和凶猛性可能会对这一过程产生重大影响。
为了研究红矮星活动的可变性,研究小组转向了HARPS数据,因为该仪器在观察恒星的活跃程度方面特别有用。
这是因为它观察的是恒星色球层大气层的第二层的排放物。
这一层的辐射是由磁场活动驱动的,就像耀斑一样,而不是发生在恒星核心的聚变。
因为天文学家一直在努力详细研究单个的红矮星,所以下一个最好的方法就是在很长一段时间内观察这些恒星。
要真正获得红矮星可变性的清晰图像,需要长视角,但这种类型的数据是有限的。
一幅艺术家的渲染图展示了围绕一颗红矮星运行的系外行星。
Image credit: NASA/JPL-Caltech
“明确识别一个周期需要测量显示其在几个周期内的重复。
包括主要作者和格勒诺布尔阿尔卑斯大学研究员Lucile Mignon在内的研究小组在新的研究中写道:“这需要长时间的数据。
”“即使时间覆盖对一些恒星来说不够,但是,我们的数据可以用来估计一个最小的循环周期如果存在的话。
”
为了弥补长期数据的不足,研究小组确定了单个恒星的“季节”。
科学家们将这些季节定义为150天的周期,在此期间至少进行五次观测,观测之间的间隔不超过40天。
他们写道,研究小组选择150天作为他们的季节,因为这是红矮星自转周期的典型最大极限。
这使得研究人员从177颗红矮星的总样本中识别出57颗恒星的子集,这表明可变性是这一恒星类别的一个定义特征。
“我们发现大多数恒星都是显着可变的,即使是最安静的恒星,”作者解释道,并补充说样本中57颗恒星中的75%显示出长期可变性。
“我们发现长期时间尺度从几年到20多年不等。
”
该团队承认,对红矮星及其可变性的检查实际上只是了解这些暴力恒星的第一步。
他们还表示,红矮星的真实行为可能比这些结果所表明的更加复杂。
这种复杂性可能源于恒星可能有多个相互影响的周期,因此解释了为什么红矮星的行为一直是一个难以理解的挑战。
该团队的研究已被《天文学与天体物理学》杂志接受发表,并发表在arXiv上。
在太阳系,和地球类似的天体非常多。
跟着人类科技的先进,我们总算知道,地球只是一颗一般的行星,在太阳系,和地球类似的天体非常多。
即使脱离太阳系,在世界中,行星这种天体也是无处不在,而且广泛比地球大得多,甚至也比 太阳系最大的行星 木星大。
关于体积和木星类似、又距离宿主 恒星 非常近的一类系外行星,科学家统称为热木星。
到目前为止,人类现已发现了几百颗热木星。
而这种天体的总数,实际上要更多。
根据天文学家预算, 银河系 内至稀有1000亿颗行星,其间7%是热木星。
这个份额看起来不大,可是终究基数大,算下来估计也有70亿,和地球上的人口差不多了。
那么,世界中的热木星为何叫“热”木星呢?它们究竟有多热呢? 首要,它们距离自己的宿主恒星非常近。
太阳系内最内侧的行星是水星,距离太阳姑且有5800万公里。
而热木星,最近的甚至或许只需几百万公里。
由于它们距离宿主恒星如此之近,导致许多热木星处于潮汐确认情况,也就是说,它们和月亮相同,只需一面可以朝向自己的宿主恒星。
离宿主恒星很近、潮汐确认,导致了热木星表面温度极高,过1000℃那是常有的事,甚至最高的还有逾越4000℃的。
相比之下,有些比较小的恒星,或许还没有这么热。
而热木星的本质和木星相同,是以气体为主的巨行星。
我们知道,热胀冷缩的现象在气体的情况下表现得尤为显着。
因此,热木星广泛非常疏松,尽管有许多热木星质量还没有木星大,可是体积却逾越了木星。
这也导致了另一个效果,最外层的气体很暗淡,影响了它们凌日的作用,因此科学家也很难判别它们的直径究竟有多少。
可是,问题在于:尽管温度很高,这些热木星的体积好像也大得有点过火啊,热胀冷缩有这么强的作用吗? 有一些科学家指出:热木星的内部,或许也存在热源。
在宿主恒星的炙烤下,热木星表面温度急剧升高。
当温度提升到1500K之后,它内部的钠、钾等元素就会被电离。
而在星球表面的风的作用下,这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。
我们知道,磁是可以生电的,它们不断切开磁感线,就会发生电流。
而电流会发生出热量,在内部给热木星加温。
就这样,本来外界环境就极热,内部又像是一个电烤箱,热木星就会大幅胀大,变成了今天的姿态。
那么,已然热木星只需一面朝向宿主恒星,另一面永久处于黑私自,它的不好是否就比较“凉快”呢? 绝非如此。
我们知道,木星的表面布满了林林总总的条纹,菜叶说说,实际上都是木星表面的风暴。
热木星在这一点也是和木星非常类似的,它们表面空气活动速度非常快,所以正面的超高温空气很快就会被吹到不好。
就这样,不好也变成了阴间一般的酷热世界。
科学家给出了两种猜测,第一就是宇宙中可能存在一些喜欢四处游走的恒星。
假如把规模放大到整个世界,那么提起质量大,咱们都会想到黑洞。
目前为止,人们发现的质量最大的黑洞,质量足足是太阳质量的八亿倍。
当然,这仅仅最大的,其它的黑洞质量并没有这么惊骇。
榜首名和第二名差了一个世纪这样的工作,不止会在你的分数榜上,也会出在黑洞质量的比照中。
咱们观测到的一般的黑洞的质量都不会超过几十倍太阳质量。
但饶是这样的质量,也足以捕捉其它天体了。
人类假如误入了黑洞,必定会被吞噬。
看样子,菜叶说说,假如遭遇黑洞,没有天体能够摆脱被拖入内部的命运。
可是工作总有例外。
近日,科学家们发现了一颗奇特的小恒星。
说它奇特,是因为它处在一处700倍太阳质量的黑洞的邻近,却并没有被黑洞吞噬。
反而彻底无视黑洞的存在,我行我素地在世界中发出着自己的亮光,非常惹眼。
那么,为什么黑洞邻近会有小恒星的存在呢? 科学家给出了两种猜想,榜首便是世界中可能存在一些喜爱四处游走的恒星,这些恒星自身温度就很高,随之后边遇到黑洞的时候,会因为发出紫外线辐射,而导致恒星周围的气体云团发生坍缩,终究构成一颗小恒星。
第二种可能性便是黑洞的邻近会有一些密度较大的分子云,这些分子云并不是彻底停止的,它们之间的磕碰和揉捏会使得它们终究集合在一起,在密度满足后就会慢慢变成恒星。
当然,这些仅仅对这颗小恒星来历的猜想。
而现实到底是怎么一回事,还有待后续研讨。
一起,在这颗小恒星的身上,还有许多未解之谜等候咱们探究,比方为什么它能够不被吞噬,它又有什么物理特征等等。
可是不论怎么样,这颗小恒星的呈现,都将为人类研讨如何摆脱黑洞的招引提供了条件。
相信在不就的将来,人类能够不用再害怕黑洞可怕的招引力了。