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

  • 栖霞金矿事故现场又一处钻孔打通

  • 福州:青梅花开引客来

独家策划

推荐阅读

1950年,艾伦·图灵在《思维》杂志上发表了其著名论文《计算机器与智能》,并提出了如今广为人知的图灵测试。70年来,图灵测试一直被认为是人工智能学术界的“北极星”。

2021-01-18 09:38
在江西省景德镇御窑博物院修复室,刘蓥正在灯光下用小刀小心翼翼地清理瓷器碎片断面,不时用修复刷清扫杂质。“瓷器碎片清洗必须非常细心,要在清理掉杂质的同时,保护好碎片本身。”她说。
2021-01-18 09:36

在铁路勘测领域,提起王长进,大家都说他是“技术控”。这位中国铁路设计集团有限公司(以下简称中国铁设)首席专家、副总工程师,城市轨道交通数字化建设与测评技术国家工程实验室(以下简称实验室)主任对新技术抱有浓厚兴趣,并能很快将其掌握,学以致用。

2021-01-18 09:35
英国《自然·通讯》杂志13日发表的一项环境学最新研究中,加拿大科学家团队经分析发现:北极近表层海水约92%的微塑料污染都来自合成纤维。其中,约73%为聚酯,类似纺织品中使用的纤维。
2021-01-18 09:32
据美国国家航空航天局(NASA)官网近日消息称,美国已发布一项新的太空政策指令,意在推动NASA创造下一个“人类的一大步”——在月球表面提供持续动力并于月球建造长期基地,进一步将宇航员送往更深远的火星。
2021-01-18 09:30
根据最近的一项估计,目前数据中心的耗能已高达全球电力的2%,这一数字在10年内有望攀升到8%。为逆转这种趋势,科学家们正考虑以全新的方式简化数据中心的微处理器。
2021-01-18 09:29
新年伊始,山西省扶贫办、省人社厅把脱贫贫困村创业致富带头人培训纳入全民技能提升工程,为每个脱贫贫困村培训3名以上致富带头人,培养一批具备创业带贫意识和能力的致富带头人。
2021-01-18 09:28
1月15日,由青岛海水稻研究发展中心提出并牵头起草,中国产学研合作促进会归口的《“海水稻”良好产业规范》系列团体标准,经标准审定后,在第五届国际海水稻论坛上正式发布。
2021-01-18 09:28
新年伊始,塔里木油田传来喜讯。2020年底,塔里木油田油气产量当量达到3080万吨,标志着我国在祖国西部边陲建成一个年产3000万吨级的大油气田,成为仅次于长庆油田、大庆油田的我国第三大油气田。
2021-01-18 09:27
记者17日从内蒙古科技厅获悉,4辆满载球形核燃料元件的集装箱运输车从内蒙古正式启运,元件被发往世界首座我国拥有自主知识产权的山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站。
2021-01-18 09:26
记者17日从中科院昆明动物研究所获悉,该所郑永唐团队与中科院大连化学物理研究所秦建华团队合作,利用器官芯片技术建立了一种体外肺器官微生理系统,模拟新冠病毒感染人体导致的肺组织损伤和免疫反应,为新冠病毒致病机制研究和快速药物评价等提供了新策略和新技术。
2021-01-18 09:24
2020年,我国汽车销售量达到2531万辆,同比下降1.9%。而新能源汽车销售量达到136.7万辆,同比增长10.9%。
2021-01-18 09:24
17日,记者从农业农村部获悉,经过5年的化肥农药使用量零增长行动的实施,截至2020年底,我国化肥农药减量增效实现预期目标。
2021-01-18 09:22
人类心脏以每分钟60—100次的频率跳动,从而输送血液到全身脏器,维持生命的正常机能。研究团队揭示了从鼠到兔到猴三个物种的窦房结起搏细胞的集群类型和分子体系。
2021-01-18 09:22
1月8日,武汉大学中南医院院长、雷神山医院院长王行环在微信分享了一个链接:《写给春天——雷神山里的“美术馆”》。这则与雷神山相关的新闻,让时间倒回至去年,那些和“雷神山战士”并肩奋战的67个日与夜。
2021-01-18 09:19
记者17日从中国科学院昆明动物研究所获悉,该所兽类生态与进化学科与安徽师范大学合作,在鼹科分类与系统演化中取得重要进展。
2021-01-18 09:16
在揭晓年度流言的同时,2020年度的“科学”流言求真榜重点提炼总结“科学”流言背后的科学规律,梳理出错误联想、量变质变、成见效应、断章取义、借“技”卖货、夸大其词等六大谣言套路,引导公众理性质疑,独立思考,提高对“科学”流言的免疫力。
2021-01-16 19:57
没有一个冬天不可逾越,没有一场疫情不可战胜。寒潮之下,你们坚守岗位、履职尽责,请一定注意防寒保暖,劳逸结合,保持体力充沛,再接再厉做好疫情防控工作。
2021-01-16 19:45
从科学角度分析,我国古建筑防火的有效做法主要是远离火源,或者在建筑表面涂有阻燃材料。文渊阁的建筑侧面采用了砖砌的墙体,且不开设门窗,亦有利于防火。
2021-01-15 10:12
研究人员还对湖北武汉盘龙城遗址、左塚楚墓、乔家院墓地、九连敦墓地及河南南阳夏饷铺墓地等地出土的青铜器中的泥芯进行了系统分析。
2021-01-15 10:10
加载更多