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2020-01-26 10:42 编辑:达书峰

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太阳系并非最宜居家园? 1010-01-11 01:11:11 来源:科技日报 作者:卞立群 责任编辑:卞立群 1010年01月11日 01:11 来源:科技日报参与互动

  太阳系并非最宜居家园?
  “金凤花恒星”或寻找外星生命最佳地点

  这张图片比较银河系中G型恒星、M型红矮星和K型矮星同特征图片来源:NASA官网

  今日视点

  本报记者 刘 霞

  天文学家通常在位于恒星“宜居带”内行星上搜寻地外生命“蛛丝马迹”“宜居带”指恒星周围定距离范围在此范围内行星表面温度适中水能以液态形式存在于行星表面生命得以孕育

  但据美国国家航空航天局(NASA)官网近日报道经过10年恒星调查种新兴观点浮出水面该观点认为宇宙中存在“金凤花恒星”(金凤花姑娘美国传统童话角色她喜欢冷热粥、软硬椅子等切“刚刚好”东西所以美国人常用“金凤花姑娘”形容“刚刚好”)其表面既太热也太冷最重要拥有环境适宜、“性情温和”、适合生命生存行星这些“金凤花恒星”其实才搜寻生命最佳地点

  银河系主要存在三类恒星

  鉴于太阳已哺育滋养地球生命近10亿年因此传统观点认为像太阳这样恒星寻找其他潜在宜居星球主要候选者但美国宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学爱德华·吉南认为温度和亮度比太阳稍低K型矮星才真正“应许之地”最适合孕育高级生命“宜居恒星”

  银河系主要存在三类恒星:G型类日恒星;质量比太阳小、温度比太阳低K型矮星;比K型矮星更暗、温度更低M型红矮星银河系恒星中M型红矮星数量最多约占11%;G型恒星最少约占1%;K型矮星居中约占11%

  吉南说:“这三种恒星中K型矮星占据‘最好位置’其特性介于更罕见、更明亮、但寿命更短G型恒星和更常见M型红矮星之间K型矮星尤其表面温度较高K型矮星拥有最好恒星环境”

  K型矮星相对更“温柔”

  对于寻找系外生命而言为什么K型矮星才最佳之选呢?吉南解释说K型矮星银河系中“金凤花恒星”其数量、寿命及辐射量相对来说都“刚刚好”

  首先K型矮星数量G型恒星1倍距太阳100光年范围内约有1000颗K型矮星探索系外生命主要对象

  此外K型矮星寿命从110亿年到110亿年等相较之下太阳寿命只有100亿年而太阳目前已走过“前半生”鉴于太阳演化速度相对较快再过10亿或10亿年地球基本将再宜居因为约10亿年后地球将处于太阳宜居带内温度更高边缘随着太阳变得越来越热、越来越亮其宜居带会逐渐外移最终地球将失去大气和海洋变得干燥无比在地球10亿岁时太阳将膨胀成颗红巨星吞噬地球

  M型红矮星尽管体积较小却胜在数量众多寿命更长遗憾我们知道它们似乎适宜孕育生命主要原因在于M型红矮星表面温度更低宜居带相对较窄位于宜居带内行星距恒星很近受到X射线和紫外线辐射极强强度可能地球受到太阳辐射强度上万倍持续断耀斑和日冕物质抛射会抛出大量等离子体和高能粒子轰击其行星这样来红矮星“宜居带”内行星会被“烤干”在其生命早期就失去大气层无法演化成宜居星球

  而K型矮星相对来说更“温柔”点没有活跃磁场产生强X射线和紫外线辐射以及高能爆发因此它们爆发耀斑频率很低其行星受到致命X射线辐射也弱得多

  “金凤花计划”得出结论

  吉南和同事斯科特·恩格尔等人携手开展名为“金凤花计划”研究项目在该项目中吉南团队使用哈勃太空望远镜、1德拉X射线天文台和XMM-牛顿卫星观测各种类型恒星依据这些观测数据他们确定这些恒星年龄、自转速度、X射线—紫外线辐射和耀斑活动之间关系

  他们抽样观测些温度较低G型恒星和K型矮星哈勃望远镜对氢气产生紫外线极为敏感他们据此评估约10颗K型矮星产生辐射吉南表示:“哈勃望远镜目前唯能进行此类观测望远镜”

  在观测K型矮星中包括开普勒-111、鲸鱼座天仑五和波江座天苑四后两颗恒星“奥兹玛计划”探索目标奥兹玛计划始于10世纪10年代首个尝试探测外星文明无线电信号计划

  吉南表示:“值得注意开普勒-111非常重要因为它拥有最好‘金凤花’行星Kepler-111b这颗岩石行星质量超过地球两倍”

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