点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:破坏性极强的耀斑却可能揭示生命的存在
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

破坏性极强的耀斑却可能揭示生命的存在

来源:科技日报2021-01-12 10:03

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  太阳是距离地球最近的恒星,我们时刻需要关注这个“邻居”的脾气是好是坏,是否会出现耀斑爆发等现象,对日地空间以及地球上的仪器造成干扰。以往人们认为,剧烈的恒星耀斑在几年内就可能会破坏其宜居带内类地行星的臭氧层,从而影响行星上生命的诞生。

  但一项来自美国西北大学的研究却表明,尽管恒星的耀斑猛烈且不可预测,但其可能并不会阻碍生命的诞生。而且,在一个较长的时间段上,恒星耀斑会让行星的大气成分达到一个新的化学平衡。这时,耀斑可以激发宜居带类地行星上的“生命标志”,引导我们去发现外星生命。

  太阳耀斑与其他恒星耀斑是否有所不同?恒星耀斑是否真的能够帮助人们寻找地外生命?

  不同类型的恒星耀斑威胁程度不同

  1859年9月1日,英国天文学家卡林顿在对太阳黑子进行常规观测时,发现在太阳黑子群中出现两个异常明亮的区域,其亮度居然超过了太阳光球背景的亮度,这个现象持续了5分钟之久,同时还伴有强烈的地磁扰动,电报通讯一度中断,这是人类首次观测到太阳耀斑,而且是耀斑中罕见的、活动最剧烈的白耀斑。

  恒星耀斑会破坏其周围行星的臭氧层。一旦行星失去了臭氧层的保护,恒星发出的紫外线便可以穿透大气层,威胁行星上可能存在的生物。那么,为什么太阳身边的地球,却逃过了耀斑的“打击”,演化出了生命呢?“这是因为像太阳这类的G型恒星,即便存在频繁的耀斑现象,对于周围行星大气的影响还是相对较小。”南京大学天文与空间学院副教授张曾华告诉科技日报记者,温度稍冷的K型恒星和更冷的M型恒星所产生的耀斑,对它们周围宜居带内的行星的大气影响则很大。

  太阳没有年轻恒星那么活跃,耀斑现象并不频繁。同时,地球自身也有磁场,能够偏转具有破坏性的太阳风。但与太阳这类G型恒星不同的是,K型和M型恒星有着更频繁的耀斑活动,且由于这些恒星比太阳更小,其宜居带也会更窄,所以,在K型和M型恒星周围,生命存在的条件要更加苛刻。

  在此次研究中,研究人员正是利用大气模型与实际观测数据相结合,详细研究了G型、K型和M型恒星活动随时间变化对其周围岩质行星的影响。最终发现,K型和M型恒星频繁的耀斑活动并没有完全“扼杀”其周围行星的大气,而是让其达到一个新的化学平衡状态,从而大大偏离了它们在受到耀斑影响前的状态。

  这就给生命的诞生留下了“余地”。

  新的化学平衡“暗示”生物活动

  那么,研究人员所说的“新的化学平衡状态”指的是什么?张曾华解释说,K型恒星和M型恒星频繁的耀斑活动会产生紫外线和高速电子。假设它们周围宜居带内的类地行星大气中有大量生物活动产生的甲烷等分子,这些分子在经过紫外辐射的光致激发、光解作用后,会产生二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体。同时,来自恒星高速电子的冲击也会增加各种分子的混合程度。

  如K型恒星周围行星大气内,新产生的分子会因为行星的慢速旋转,转移到行星的黑夜面,并得以保存。在频繁的耀斑作用下,K型和M型恒星宜居带内的行星大气的分子成分和分布情况,可以长时间保持一个新的稳定状态。

  正是这种新的化学平衡状态,成了我们寻找宜居行星的新线索。如果一颗系外行星大气中,二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体丰度较高,说明这颗行星上可能有生物活动。因为在缺氧的环境下,非生物的二氧化氮、一氧化二氮和硝酸气体丰度都会很低。

  与恒星频繁耀斑活动之前的状态相比,在这种新的平衡下,行星大气中二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体分子更加显著,也更易于观测,但即便如此,我们仍然需要比韦伯空间望远镜(JWST)更强大的望远镜,才能看清遥远的生物特征信号。

  张曾华认为,此次研究影响了我们对于活跃的K型和M型恒星周围行星系统宜居性的认识。例如,M型恒星比邻星(Proxima Centauri)周围的宜居带内就有类地行星Proxima Centauri b,此前人们曾观测到这颗恒星有剧烈的耀斑辐射。新理论提高了其周围行星上存在生命的可能性。(记者 张 晔)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 东博会迎来公众开放日

  • 2026世界制造业大会在合肥开幕

独家策划

推荐阅读
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
北京大学第三医院运动医学科副主任医师刘振龙对此给出了一个基本判断:“AI+医生”人机协作模式的探索,将进一步推动AI技术与专业医疗服务的融合创新。今年5月,复旦大学附属中山医院“胸部一扫多查智能体”落地应用,处理病例已超250万例。
2026-09-21 09:15
记者20日从科技部获悉,2025年度全国科普统计数据显示,我国科普经费投入稳健增长,公共财政投入发挥引领作用,2025年全国科普工作经费筹集额达243.98亿元,比2024年增长9.8%。
2026-09-21 09:08
工业和信息化部近期印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,提出到2030年,全面建成覆盖完善、性能领先的新一代通信网,为到2035年基本实现信息通信行业现代化奠定坚实基础。新一代通信网是以6G为代表的下一代通信基础设施,是通信、感知、计算、智能深度融合的全新网络形态。
2026-09-20 09:30
2026海洋合作发展论坛日前在山东青岛举办。论坛上发布的《中国海洋发展指数报告2026》显示,2025年中国海洋发展指数为132.3,比上年增长2.5%,海洋经济高质量发展稳步推进,海洋强国建设取得新成效。
2026-09-20 02:25
工业和信息化部、国家发展改革委等十部门18日发布《医药工业发展“十五五”规划》。规划提出,到2030年,生物医药研发应用稳居世界前列,创新驱动效能充分释放,重点领域关键核心技术实现系统性突破。
2026-09-20 02:35
赛场空域,细如发丝的光纤从指尖牵向无人机,操控手屏息凝神,稳稳控住摇杆,指尖稍一晃动,任务成败便在毫厘之间。湖畔的测试区域,学生们手握遥控器,操控自研履带车沿着岸边缓缓“散步”,在低速行进中认真打磨每一处细节。
2026-09-20 02:25
望宇登月服研制工作已攻克数十项关键技术。
2026-09-20 09:26
学术专著《医学传播学通论》由上海科技教育出版社正式出版。
2026-09-18 20:52
近期,我国北方多地进入秋季花粉高峰期。秋季致敏花粉主要来自蒿属、葎草属、豚草属、藜科、苋科等草本植物。这些植物的花并不显眼,却能产生数量庞大的花粉。
2026-09-18 10:20
一个月球上新形成的陨石坑,让研究人员有机会了解这颗离我们最近的天体的复杂地质构造。该陨石坑由发生在2024年的一次小行星撞击形成,直径约为222米,是迄今人们亲眼观测到形成过程的最大陨石坑。
2026-09-18 10:24
近日,依托中国天眼(FAST)探测数据,中国科学院国家天文台研究员韩金林领衔的FAST银道面脉冲星巡天团队发现一个轨道周期极短、目前已知总质量最轻的双中子星系统。
2026-09-18 10:23
9月17日,海南首台“华龙一号”核电机组——华能昌江核电二期项目3号机组正式投产商运。
2026-09-18 10:18
近日,农业农村部印发《全国种植业发展“十五五”规划》,明确到2030年,我国粮食综合生产能力稳步提升,守牢谷物基本自给、口粮绝对安全底线。
2026-09-18 10:17
揭秘极限制造背后的“宁德品质”
2026-09-17 11:48
在中国工程院院士张献龙带领下,华中农业大学教授王茂军课题组发现“三维基因组结构是传统DNA序列变异之外可供作物改良利用的新型靶标”,并在此基础上破译了棉花遗传的“空间折叠密码”,为拓展现有栽培棉的遗传多样性提供了新方向。
2026-09-17 09:41
近日,陈松林团队成功构建全球首个海洋硬骨鱼类综合功能与进化基因组数据库MFDB,首次系统整合了来自85种海洋硬骨鱼的89个染色体水平基因组数据。
2026-09-17 09:42
恰逢铜基高温超导发现40周年之际,复旦大学教授张远波、阮威团队与中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈仙辉团队合作,成功制备出只含一个铜氧面的铜基高温超导体。
2026-09-17 09:40
加载更多