人类能否生活在红矮星附近？_风闻

　　作者：Lee Mohon

　　编译：贺柏翔

　　校对：牧夫校对组

　　排版：贺柏翔

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　　原文链接：

　　https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/assessing-the-habitability-of-planets-around-old-red-dwarfs.html

在广袤的银河系中，那些恒星元素丰度最高、年龄最持久恒星附近的行星可能并不像我们之前认为的那样适合生命生存。

　　研究人员利用NASA的钱德拉X射线望远镜与哈勃太空望远镜，仔细观测了一颗名为巴纳德星（Barnard’s Star）的红矮星。巴纳德星质量约为太阳的16%，其年龄大约为100亿年，是太阳年龄的两倍多。虽然红矮星表面温度比太阳低得多，质量也更小，但是由于红矮星内部核聚变速率较慢，它们的寿命可能比太阳更为长久。巴纳德星是离地球最近的恒星之一，仅6光年之遥。

　　科学家们普遍认为那些年龄小于几十亿年的年轻红矮星是高能辐射源（包括紫外辐射和X射线辐射）。然而，科学家们对红矮星在生命后期会释放多少破坏性辐射知之甚少。

　　巴纳德星（年老红矮星）与其行星的艺术想象图

　　Credit：NASA/CXC/University of Colorado

　　新的研究结果表明：巴纳德星高能耀斑的爆发占据总体观测时间的1/4——可能会破坏距离恒星较近行星的大气层。巴纳德星唯一已知行星的温度并不宜居，而且研究进一步证明，红矮星可能对周围行星上的生命构成威胁。

　　科罗拉多大学博尔德分校的凯文·法兰西（Kevin France）领导了该项研究，他介绍说：“红矮星是宇宙中数量最多的恒星，较小的体积有利于天文学家研究围绕其运行的行星。天文学家对红矮星附近可能存在的宜居行星很感兴趣。巴纳德星是一个很好的研究案例，尤其有助于人们了解发生在年老红矮星周围的事情。”

　　2019年3月，研究小组利用哈勃太空望远镜观测到巴纳德星爆发了两次紫外线高能辐射；同年6月，钱德拉X射线望远镜观测到巴纳德星的一次X射线耀斑。两次观测均持续了约7个小时。

　　被镜头捕捉到的太阳X射线耀斑

　　Image Credit: NASA, Solar Dynamics Observatory, GSFC

　　合作研究者，同样来自科罗拉多大学的格雷西·杜武里（Girish Duvvuri）表示：“如果这些观测数据能代表巴纳德星的活跃程度，其辐射量将远超出安全水平，这对于临近行星孕育生命极为不利。对于一颗年老红矮星来说，它的活跃程度令人惊讶。”

　　天文学家进一步分析了这些结果，研究那些位于像巴纳德星这样的红矮星宜居带（该区域内行星表面水能够以液态形式存在）上的岩质行星的意义。

　　活跃的年轻恒星释放的高能辐射可能已经侵蚀了宜居带行星早期形成的大气。但是，随着恒星年龄增加，活跃程度降低，行星大气可能会再生。这种再生过程可能是由固体物质撞击或火山爆发引起的。

　　开普勒-90系统与太阳系相类，包括八大行星

　　Illustration Credit: NASA Ames, Wendy Stenzel

　　然而，类似的强耀斑在数亿年间一再爆发可能会侵蚀宜居带上岩质行星的所有再生大气层，无疑让这些星球生命诞生的可能性变得微乎其微。

　　由于耀斑的发现，研究团队考虑围绕红矮星运行行星上存在生命的其他可能性。尽管传统宜居带上的行星由于耀斑存在可能无法维持大气层，但是科学家将研究范围扩展到距离主星更遥远的区域，那里高能辐射更少。在这一距离上，二氧化碳、氢气等气体形成的温室效应能够允许液态水存在。

　　科罗拉多大学的艾利森·杨伯伦(Allison Youngblood) 表示：“不管是现在还是将来，很难说某一个恒星系统中存在宜居行星。在行星是否能维持生命这一复杂问题上，我们的研究提供了一个需要考虑的重要因素。”

　　除了系外行星，一些卫星可能也具备存在生命的可能性，图中是土卫六泰坦

　　Image Credit: VIMS Team, U. Arizona, U. Nantes, ESA, NASA

　　太阳系外围绕其它恒星运行的行星又被称为系外行星。截至目前，已经有4000多颗系外行星得到确认，其中大多数都围绕红矮星公转。天体生物学家对于是什么使得行星宜居很感兴趣，他们主要研究地球生命起源以及太阳系内外可能存在生命的地方。

　　该团队目前正在研究更多红矮星的高能辐射，以确认巴纳德星是否具有代表性。

　　合作研究者，亚利桑那大学的托米·科斯基宁（Tommi Koskinen）说道：“这可能证明大多数红矮星的行星都不适合生命存在。在这种情况下，围绕着像太阳这样的大质量恒星运行的行星仍是利用下一代望远镜寻找宜居行星的最佳目标。”

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