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

  • 西安东站建设进展顺利

  • 新春走基层丨贵州六枝:欢庆苗族跳花节

独家策划

推荐阅读
发现分数量子反常霍尔效应和里德堡莫尔激子态,解决超导量子计算难题,攻克国产无液氦稀释制冷机和极高场全超导磁体等关键实验技术……
2026-02-27 09:39
2026年伊始,从美国拉斯维加斯消费电子展(CES)到中国春晚,中国自主研发的人形机器人频频“破圈”,多家中国企业的产品和应用不仅在海外业界引发热议,更是在全球社交媒体平台和国际媒体不断“刷屏”。
2026-02-27 09:36
中国人的“果盘子”里,苹果占据着举足轻重的地位。产业端加速向“数管+机器换人”转型,直播带货、跨境电商等新业态的兴起,也让中国苹果加速走向全球。
2026-02-27 09:35
随着2022年北京冬奥会的成功举办和“带动三亿人参与冰雪运动”目标的实现,中国滑雪装备产业正迎来前所未有的发展机遇。从笨重单调到轻便智能,从依赖进口到本土品牌崛起,滑雪装备的变迁不仅折射出中国冰雪运动的普及,更勾勒出一个新兴消费市场的崛起轨迹。
2026-02-27 09:32
记者从西北大学获悉,该校生命科学学院灵长类行为与进化发育研究团队的研究,揭示了亚洲叶猴物种表型的演化之谜。
2026-02-27 09:30
中国科学院近代物理研究所核结构研究团队与合作者通过高精度实验,明确了一种钼同位素释放其储存能量的关键机制,在原子核能量可控释放研究领域取得重要进展。
2026-02-26 09:46
电感器如同现代电子设备的“心脏”,让电流有序流动、设备稳定工作。
2026-02-26 09:35
“AI保姆”“智能教育助手”等产品,正以前所未有的速度和深度涌入未成年人的世界。不少家长感叹,这位无所不能、无时不在的“数字家教”成了解放自己的好帮手。
2026-02-26 13:44
全球人工智能技术迭代创新按下“快进键”,与各行业各领域的融合应用持续拓展深化。
2026-02-26 13:44
AI操控的机器人虽难以完全替代实验科学家,但AI系统已开始接管人类的数据分析师、研究编码员等工作。
2026-02-26 10:04
截至2025年,我国发明专利申请量已连续多年位居全球第一,成为名副其实的专利大国。
2026-02-26 09:55
他们走过了一段从弱到强、从“备胎”到“主角”的孤勇之路,实现了国内超低温大型制冷机市场从被国外100%垄断到国产化替代的“跨越式发展”。
2026-02-26 09:49
人工智能技术及其应用的跨领域、跨层级、跨主体特征,决定了其安全治理天然具有高度复杂性和协同需求。最后,面对人工智能技术快速迭代、应用场景动态迁移、风险形态持续演化的鲜明特点,制度体系必须具备敏捷响应与动态调适的智慧与弹性。
2026-02-25 09:45
曾经只存在于科幻电影中的“太空采矿”,正逐渐从文艺作品中的构想走进现实。
2026-02-25 09:49
新一轮科技革命的浪潮中,数字化与智能化已成为竞争关键,以开放的姿态推动实体经济与数字技术深度融合,必将推动我国制造业发展更上一层楼。
2026-02-25 09:45
当天,李秋立和4位“战友”——同所研究员胡森、陈意、杨蔚及中国科学院国家天文台(以下简称国家天文台)副研究员周琴,共同获得2025年度中国科学院杰出科技成就奖基础研究奖。
2026-02-25 09:45
在2月19日发表于《科学》的一篇论文中,研究人员描述了一种疫苗,作为鼻腔喷雾剂,它不仅能让小鼠对新冠病毒、流感病毒免疫,还能抵御所有呼吸道疾病。实验表明,接受4剂鼻腔疫苗的小鼠对新冠病毒和其他冠状病毒,以及引发多种呼吸道感染的细菌都产生了免疫力。
2026-02-25 09:45
在人体免疫系统中,T细胞犹如一支守护健康的“特种部队”,负责执行全身细胞的“安全检查”。该研究揭示,组氨酸能精准定位TCR分子识别癌细胞和启动癌细胞清除程序的“关键按钮”位点。
2026-02-25 09:45
《庄子・人间世》有云,“乘物以游心”——或许正是“驭AI而不役于AI”的最好注解。
2026-02-24 14:01
清晰界定科普的价值定位,探索高效的实现路径,有助于推动科普事业高质量发展。
2026-02-24 13:23
加载更多