https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171130180031.htm恆星風 - 不斷湧出的帶電粒子向太空掃射 可能會嚴重耗盡這些行星的大氣超過數億年,使它們不能像我們所知道的那樣主持維持生命。
研究模擬了星光的光化學作用和恆星風的電磁侵蝕對系外行星大氣的影響。這些影響是雙重的:星光中的光子將大氣中的原子和分子電離成帶電粒子,
使來自恆星風的壓力和電磁力將它們掃入太空。這個過程可能會造成嚴重的大氣損失,從而阻止從系外行星蒸發的水回流到地球表面,使星球表面乾涸。
在Proxima Centauri b上,模型表明,高恆星風壓將導致大氣層逃逸,阻止大氣持續足夠長的時間,
從而產生我們所知道的地表生命。董先生說:“生命的發展需要數十億年的時間。 “我們的結果表明,
當恆星風壓高時,PCb 和類似的系外行星一般不能支撐足夠長的時間尺度。”
使事情變得複雜的是,紅星可居住的地區可能會隨著時間而演變。如此高的恆星風壓可能會增加大氣逸出的速度。
因此,即使系外行星受到周圍地球磁層等強磁場的保護,大氣層也可能被侵蝕得太快。
“另外,這樣的近距離行星也可以像我們的月亮一樣被鎖定,一面總是暴露在恆星之內,
由此產生的弱的全球磁場和持續的恆星轟擊將會加劇恆星的大氣損失面對面“。
談到水世界,研究人員探索了三種不同的恆星風的條件。這些範圍從:
1. 襲擊地球磁層的風。
2. 遠古的恆星風從年輕的 類似太陽的恆星那裡流淌,如同6億年前的太陽 跟現在 46億歲太陽比
3. 一場巨大的恆星風暴對系外行星的影響,如卡林頓事件 Carrington event ,1859年敲除了電報服務,並在世界各地產生極光。
模擬結果表明,古代恆星風能夠使大氣逸出速率遠大於當前太陽風到達地球磁層所產生的損失。此外,被認為在年輕的類似太陽的恆星中經常發生的卡林頓式事件的損失率更大。
作者寫道:“我們的分析表明,這種太空天氣事件可能被證明是圍繞太陽活動年輕恆星的系外行星的大氣損失的關鍵驅動力”。
乾旱海洋的可能性很高
考慮到紅星的活動增加以及行星在適宜居住地區的近距離位置,這些結果表明,行星表面乾涸的可能性很高,
這些行星上的紅星可能曾經擁有能夠生下生命的海洋。這個發現還可以修正著名的德雷克方程,
它通過降低每顆恆星可以支持生命的平均行星數的估計來估計銀河中的文明數量。
PCb 論文的作者指出,預測距離地球很近的行星的可居住性當然充滿了不確定性。作者們說,像詹姆斯·韋伯(James Webb)太空望遠鏡這樣的未來任務,即美國宇航局將於2019年發射的宇宙早期歷史的宇宙望遠鏡,對於獲得關於恆星風和外行星環境的更多信息是必不可少的,更準確地估計恆星風引起的大氣損失的方法“。
科學家定期發現潛在的可居住世界。最近,一顆新發現的地球大小的行星羅斯·128被列為候選水,這顆紅矮星比地球距離地球約11光年更小,更冷。科學家們指出,這顆恆星似乎靜止而且行為良好,沒有撲滅可能消除有利於生命的條件的耀斑和爆發。
在PCb論文上與董事合作的有哈佛大學,哈佛 - 史密松天體物理中心,加州大學洛杉磯分校和馬薩諸塞大學的物理學家。對這項工作的支持來自美國宇航局Jack Eddy博士後研究員,他是通過普林斯頓太陽物理中心,由東道主博士後PPPL理論部門負責人Amitava Bhattacharjee教授和普朗克 - 普林斯頓研究中心等離子體物理學由美國能源部科學辦公室和國家科學基金會聯合資助。密歇根大學,哈佛 - 史密松天體物理中心和哈佛大學的科學家合作進行了水世界的研究。美國宇航局傑克·埃迪博士後支持董。