天文学家发现可能存在生命的行星存在风险

天文学家发现，红矮星可以产生恒星耀斑，其远紫外(far-UV)辐射水平远高于之前认为的。这一发现表明，这些耀斑产生的强烈紫外线辐射可能会严重影响红矮星周围的行星是否适宜居住。

“人们一直认为，很少有恒星能够通过耀斑产生足够的紫外线辐射来影响行星的宜居性。我们的研究结果表明，可能有更多恒星具有这种能力，”第一作者维拉·伯杰 (Vera Berger) 说道，她在夏威夷大学工作期间领导了这项研究，现在在剑桥大学工作。

伯杰和她的团队利用 GALEX 太空望远镜的档案数据在 30 万颗附近恒星中搜寻耀斑。GALEX 是 NASA 现已退役的一项任务，从 2003 年到 2013 年，它同时观测了近紫外和远紫外波长的大部分天空。该团队利用新的计算技术从数据中挖掘出真知灼见。

俄亥俄州立大学的合著者迈克尔·塔克博士说：“将现代计算机能力与数十亿字节的数十年前的观测数据相结合，我们能够在成千上万颗附近的恒星上搜索耀斑。”

研究人员表示，恒星耀斑产生的紫外线既可以侵蚀行星大气层，威胁其维持生命的可能性，也可以促进生命创造所必需的 RNA 构件的形成。

标准化黑体曲线(实线)涵盖了一系列观测温度，并与常用于耀斑研究的望远镜的滤波响应函数(虚线)进行了对比。来源：皇家天文学会月刊(2024 年)。DOI：10.1093/mnras/stae1648

该研究发表在《皇家天文学会月刊》上，对现有的恒星耀斑和系外行星宜居性模型提出了挑战，研究表明耀斑发出的远紫外线辐射平均能量比通常假设的高三倍，最高可达到预期能量水平的十二倍。

夏威夷大学的共同作者本杰明·J·沙皮 (Benjamin J. Shappee) 表示：“这三种变化相当于夏天从阿拉斯加的安克雷奇到檀香山的紫外线差异，在那里，未受保护的皮肤在不到 10 分钟的时间内就会被晒伤。”

这种更强的远紫外线辐射的确切原因尚不清楚。研究小组认为，这可能是因为耀斑辐射集中在特定波长，表明存在碳和氮等原子。

研究合著者杰森·辛克尔 (Jason Hinkle) 表示：“这项研究改变了质量小于太阳的恒星周围环境的图景，这些恒星在耀斑之外发射出极少的紫外线。”

据现任剑桥大学丘吉尔学者的伯杰称，需要来自太空望远镜的更多数据来研究恒星发出的紫外线，这对于了解这种辐射的来源至关重要。

“我们的工作凸显了进一步探索恒星耀斑对系外行星环境影响的必要性，”伯杰说。“使用太空望远镜获取恒星的紫外线光谱对于更好地了解这种辐射的起源至关重要。”