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

  • 美丽乡村开启迎新春年俗文化活动

  • 超8000列动车可选“静音车厢”

独家策划

推荐阅读
X光片显示的一名33岁患者的新肺(左)和旧肺。在这项研究中,Bharat表示,他的团队设计的这套人工肺系统,能够保持血液平稳且持续地流向心脏,从而降低了因血栓引发心脏病的风险。
2026-02-02 09:52
孙纯告诉《中国科学报》,时间规划的“艺术”在于,如何平衡优先和重大项目、自由观测申请项目以及可能突然出现的机遇型项目,让所有科研用户都能满意。再过十余天,孙纯的家人就会到基地与她团聚,而雷政今年终于可以回到遵义老家,与亲友相聚。
2026-02-02 09:51
通过研究月壤,我们可以进行优化模拟,从而更好服务后续探月任务。
2026-02-02 09:50
作者:王黎萤(浙江工业大学中国中小企业研究院副院长)万劲波(中国科学院科技战略咨询研究院研究员)  标准是重要基础性制度,对构建现代化产业体系、建设全国统一大市场等具有重要作用。
2026-02-02 09:37
1日,“砼真砼知”混凝土材料科学大模型在江苏南京首发。中国工程院院士、东南大学首席教授刘加平介绍:“该模型推动混凝土材料研发迈入数据驱动的‘第四范式’,为工程材料领域破解数据、算法、模型关键难题提供了标杆方案,将加速建材产业低碳转型与高质量发展。
2026-02-02 09:36
在分子世界中,有一种化学键如同生命的“缝合线”——它将氨基酸串成蛋白质,把药物分子编织成救命良方,这就是酰胺键。利用这项变革性的生物催化方法,已成功实现了多款明星药物分子的高效、绿色生物生产。
2026-02-02 09:35
为揭示东亚古人类的技术智慧与演化脉络提供了关键证据。
2026-01-30 09:37
中国气象局29日发布《2025年中国风能太阳能资源年景公报》。公报显示:2025年,全国风能资源为正常年景,全国太阳能资源总体为偏小年景。
2026-01-30 03:30
想象一下手电筒的光:柔和而四散,照亮着前方。激光,就像一束训练有素的光——所有光粒子步调一致,朝着同一个方向前进,能量高度集中。这种特性让激光能完成普通光做不到的“精细活”,从超市扫码器到医院手术刀,从光纤通信到舞台灯光秀,背后都有它的身影。
2026-01-30 03:30
激光技术被誉为20世纪“四大科技发明”之一。聚焦真空紫外非线性光学晶体材料领域基础研究和关键核心技术,中国科学院新疆理化技术研究所(以下简称“新疆理化所”)潘世烈团队成功研制出氟化硼酸铵(ABF)晶体,首次实现直接倍频真空紫外激光158.9纳米输出,创造了该领域世界最短输出波长纪录。相关成果于29日在国际学术期刊《自然》发表。
2026-01-30 03:30
开慧镇党委书记杨骏介绍,依托科技小院,全镇形成科技养殖示范点5处、示范户24户,带动村民增收1800余万元,并发展起梅花鹿、鹌鹑等特色养殖产业。在博乐市区西南方向四五公里处的荒漠化草原上,科技小院还开辟了200多亩的试验场,将这里作为科研攻关的第一线。
2026-01-30 09:17
科研人员将种子放入冷库储存。例如,千年种子库与中国西南野生生物种质资源库就通过人员交流、技术培训、资源备份、联合研究等,共同推进生物多样性保护。
2026-01-30 09:16
寒冬时节,云南省元江哈尼族彝族傣族自治县龙潭社区番荔枝种植基地里却热火朝天,一颗颗“冬日限定”的番荔枝被采摘、装箱,销往全国各地。
2026-01-30 09:14
“相对拥有百年历史的《科学》,《工程》才走过第一个十年。未来十年,我们要争取与世界顶级刊群比肩。”周济表示,这条路需要时间,以及学术评价观念、出版生态与国际化运营能力的协同推进。
2026-01-29 02:45
工业和信息化部28日公布,2025年,我国通信业实现平稳增长,产业结构持续优化,用户规模实现量质双升,5G、千兆等新型信息基础设施建设加快部署。
2026-01-29 02:55
中国科学院物理研究所近日发布《2025年度REBCO高温超导带材战略研究报告》(以下简称“报告”),这是国际上首份针对高温超导带材发展的系统性战略报告。
2026-01-29 02:55
2025年,山东省实现地区生产总值10.3万亿元,比上年增长5.5%。亮眼的成绩单,离不开创新动能持续发力。齐鲁大地上,科技创新和产业创新融合发展成果正在厚积薄发,新质生产力加速崛起,转型动能持续增强,高水平创新型省份建设的目标正在逐步实现,向着“十五五”征程稳步进发。
2026-01-29 02:45
近期,多家外国科技公司宣布计划将人工智能及数据中心送往太空,引发了科技界的热烈讨论。这一看似在科幻电影中才会发生的场景,已逐步从设想转变为现实。
2026-01-29 02:55
手机厂商将投入更多精力,通过形态变革、差异化外观设计、联名合作等,更好地满足用户的情绪价值需求,激发消费者购买欲望。
2026-01-29 09:02
截至2025年底,全国累计发电装机容量38.9亿千瓦,同比增长16.1%。2025年,风电光伏累计装机历史性超过火电,截至12月底已超出约3亿千瓦。
2026-01-29 09:01
加载更多