恒星中有行星吗_行星磁层和恒星耀斑的相互作用,为何能决定一颗行星的宜居性?

作者:文/yuzi期的星耀斑为什么大幅度限制了行星的居住性,人类已经发现了数千颗系外行星,但仍未发现地外生命的信息? 众所周知,根据恒星的光谱分类,我们的太阳是g型主序列星。 并且,在我们太阳活动的时期,出现了像其他m型恒星一样大的活动起伏。 特别是超恒星火炬爆炸,有时会给围绕着它的行星和可能在这个行星上诞生的生命带来不可逆的损伤。 虽然众所周知的太阳在宇宙中也只是普通恒星的存在体,但是这样的恒星( g型主序列星)在其生命周期的现阶段比较稳定。

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众所周知,太阳耀斑是重要的太阳活动现象之一。 这种主要集中在太阳局部大气中的剧烈爆炸,可以在极短的时间内释放出巨大的能量。 这一爆炸过程将向外部空间发射强电磁波。 我们太阳系外普遍存在的m型星红矮星,其火炬的威力比我们所知道的太阳强,大大限制了行星的居住性。 大约每2000到3000年,太阳就会发出10 35 erg左右的强光。 比太阳更年轻、旋转速度更快的m型恒星,火炬的放射频率在太阳耀斑上是100倍左右,这也是这类恒星为什么被称为火炬恒星的根本原因。 而且,现在人类发现的大多数系外行星,其周围转动的母星大部分都是这样的红矮星,意味着它的居住性可能比现在预想的情况更不乐观。

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表面温度过高的红矮星看起来像橙色行星磁层和星耀斑之间有什么样的相互作用,无论站在研究系外行星的水平上,还是在发现地球外生命的立场上,科学家们关于星活动和行星磁层的相互作用的研究都很重要。 因为所有的行星都是从母星发射出来的。 其中包括但不限于星形火炬。 在不受磁层保护的行星上,大气在被侵蚀后发生光化学变化,x射线和非热辐射包围着整个行星。

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强烈的星火炬爆炸着的红矮星,向周围的行星喷出了大量的放射能。 相反,对于具有磁层这一保护壁垒的星来说,不仅仅是避免星耀斑的影响,也不会破坏星本身的大气。 之所以能够推测恒星耀斑对系外行星的影响,是因为人类深刻理解地球磁性层和太阳耀斑之间的作用模式。 在系外行星受火炬辐射的影响中,我们最关注的是对生命的直接影响。 众所周知,恒星发出的辐射极具伤害性,对行星的居住性有很深的影响。 事实上,恒星耀斑对恒星的辐射程度取决于两个重要因素,分别是恒星的大气深度和磁场强度。 如果这是一颗没有足够强磁场和大气深度的行星,突然遇到恒星耀斑的电离辐射,生物的现有栖息地难以居住,或者生物整体消失的可能性很高。

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几乎没有磁层保护的金星将继续失去地球上大量的水资源,即使是能量相同的恒星,只要光谱类型不同,火炬的变动就会存在5个不同的数量级别。 在大气的深度这一点上也有同样的影响,大气的深度每增加1个,地球受到的放射线量就可以大幅度地减少到3个水平。 磁场在减少有害辐射方面并不比大气突出,但其存在对行星大气的维持具有决定性作用。

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受行星磁场保护的大气能够有效地屏蔽来自火炬的辐射,起到保护作用,使系外行星和一颗行星的可居住性不能与磁层分离,地球上存在的所有生命无疑都十分幸运。 因为我们不仅拥有适合于地球这种生命繁殖的载体,还被处于稳定状态的g型主序列星太阳的日光照射。 人类从数百万年前的猴子进化为宇宙唯一的智慧生命,相信出生的好奇心是最大的源动力之一。 但是,围绕着星星运转的行星并不都是幸运的。 无论是我们所在的太阳系,还是太阳系以外的行星世界。 我们一直把水这种物质叫做生命之源,你知道为什么我们地球上能存在这么多流动液体水吗? 事实上,这种星星的特征只在于可居住地区的星星。

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地球原磁场的磁力线被太阳活动压缩到有限的空间范围内,行星的居住性与同时运行的围绕母星太阳的极端事件和行星受到的放射线量有很大关联。 例如,我们的地球磁场受太阳风侵袭时,形成了等离子体区域,科学家们称之为磁性层。 正因为存在,才能保护地球上的生命免受太阳风的致命伤害。

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不同类型恒星的可居住范围划分不同。 我们在研究系外行星的可居住性时,首先需要根据实际观测数据为其大气压力设定合理的属性。 以液态形式存在于行星表面的行星被视为处于适合居住的温度范围内。 开普勒的研究数据显示,在围绕类太阳星(或红矮星)的可居住范围内,宇宙中至少应该存在400亿颗像地球一样大的行星。 但是,迄今为止,科学家们通过现在的勘探技术,只发现了约000个系外行星。 而且,其中只有极少一部分行星处于恒星的可居住范围内。 在这四千多个系外行星中,约有17颗行星位于恒星的保守可居住地区和乐观可居住地区的约30颗行星上。 后者比前者的距离范围更广,但可能性也相对降低。

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一个系外行星绕着拥有活跃恒星耀斑的红矮星旋转,即使是在所谓的可居住性范围内的这个小部分行星。 如果这颗星本身没有不受恒星耀斑影响的铁磁层,那就意味着真正的可居住性是可疑的。 无论是诞生的生命,还是地球上存在的生命,只要这颗行星没有磁层的保护,恒星耀斑的辐射就能在消失之前终止这些生命的存在。 在我们所在的银河系中,普遍存在着恒星耀斑更强的红矮星,而且我们也在它们周围发现了很多系外行星。 但是,由于这种恒星本身的能量消耗量很小,在其可居住地区,行星和母星的距离很近。 结果,认为可能居住的行星数量大幅减少。 因为它不一定有足够的行星磁场和大气层。 简单来说,磁性层给予生命的礼物,不是给予我们浪漫气息的极光,而是生命本身。

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