剧烈的太空天气可能会限制附近系外行星上的生命

地球经常遭受来自太阳的高能爆发，有时甚至会形成一道不断变幻色彩的舞动帷幕，即极光。但其他太阳系中类似的剧烈爆发是否会使遥远的世界变得不适合生命生存？

今年早些时候，天文学家证实有两颗类地行星围绕着寒冷、暗淡的红矮星比邻星运行，比邻星是距离太阳最近的恒星，距离太阳 4.2 光年。其中一颗行星比邻星 b 位于其恒星的宜居带，温度可能允许液态水在其表面存在。

在《天体物理学杂志》今天发表的一项新研究中，研究人员使用了一套光学望远镜，包括美国宇航局的凌日系外行星勘测卫星和澳大利亚的射电望远镜，如澳大利亚平方公里阵列探路者 (ASKAP) 和西澳大利亚大学的 Zadko 望远镜，连续 11 个晚上观察恒星。由于地球的磁层，高能太阳喷发在地球上通常是无害的，但该团队很好奇它们在其他系统中会是什么样子。在没有磁屏蔽的行星上，所有这些能量很容易消灭生命。

“我们认为比邻星是了解这些现象的绝佳实验室，”论文第一作者、悉尼大学期间从事这项研究的安德鲁·齐克 (Andrew Zic) 说道。果然，他们捕捉到了太阳耀斑和一系列射电爆发。同时进行的观测让团队能够将这两起事件联系起来；齐克表示，它们之间没有联系的概率不到十二万八千分之一。

红矮星是非常活跃的恒星，活动频繁，向太空发射出巨大的能量脉冲。Zic 说，太阳耀斑通常伴随着巨大的恒星物质气泡的释放，即日冕物质抛射（CME）。这一发现强烈表明，围绕这种类型的恒星（迄今为止宇宙中最丰富的恒星）的行星很可能在未来数万年中以强大的恒星耀斑和等离子体抛射的形式遭受大量惩罚，从而打消了人们在其表面存在某种生命形式的希望。

当地球遭受太阳等离子体的猛烈冲击时，地球的磁场会保护我们。围绕太阳系最近邻居运行的系外行星是否也有类似的保护层仍是一个悬而未决的问题。

“我们认为这是一个非常好的迹象，我们首次看到来自比邻星的一些类似太阳的射电爆发活动，这表明该恒星周围可能发生太空天气事件，”齐克说。

然而，日冕物质抛射在观测上难以捉摸，并不是每个人都相信该团队真的发现了一次。特征性的射电噪声爆发表明这是一次 IV 型爆发，以尾随时间长而闻名。马萨诸塞大学洛厄尔分校的太阳物理学家 Ofer Cohen 没有参与这项研究，他说：“耀斑显然存在，但不能保证 CME 是从恒星发射的。”在他看来，II 型射电爆发更能证实 CME，因为它表明恒星喷发前的冲击波。

“这篇论文描述了一种观察和一种解释。这种观察似乎没问题，但你可能会认为这种解释可能超出了我们根据它所能实际判断的范围，”科恩补充道。

Zic 也认为，在比邻星等活跃恒星周围发现 II 型爆发的前景非常令人兴奋。“这将是一次非常令人兴奋的发现，因为你实际上可以辨认出日冕物质抛射的一些细节。”另一方面，如果日冕物质抛射就像子弹从枪中飞出，那么“IV 型爆发有点像枪中冒出的烟雾。”

虽然这不是红矮星 CME 的直接证据，但它是迄今为止另一颗恒星发出类似太阳的射电爆发的最有力证据。如果这是真的，这可能意味着我们最近的恒星系统中存在生命的可能性较低。但这一图景尚未完全完整。像 Zic 这样的研究人员希望他们能够探测到类似的事件，以便绘制出太空天气对我们太阳系以外太阳系的巨大影响。