红矮星周围的行星可能在超级耀斑下幸免于难

有关红矮星的好消息

围绕红矮星运行的行星可能最终不是死区。科学家们长期以来一直认为，红矮星上的超级耀斑会使围绕红矮星运行的行星的大部分大气层遭到破坏。强烈的辐射会冲击这些世界，使其不太可能成为居住地。现在，一个国际天文学家小组在2021年8月5日宣布，红矮星的行星可能不会受到超级耀斑的影响。这怎么可能？事实证明，耀斑的爆发方向与行星运行方向相反。

研究人员于2021年8月5日在《皇家天文学会月刊》上发表了他们经同行评审的发现。

红矮星周围的行星是否适合居住？

近年来，许多系外行星被发现围绕红矮星运行，红矮星是我们银河系中最常见的一种恒星。其中一些是否适合生命的存在？事实上，越来越多的系外行星被发现在其恒星的宜居区。这是令人兴奋的，因为这个区域的温度可以让岩石世界的表面出现液态水。

红矮星是非常不稳定的，会发出巨大的致命辐射。不幸的是，如果一颗行星离恒星太近，这种辐射会使它失去大气层。由于这个原因，科学家们长期以来一直认为，大多数围绕红矮星运行的行星将变得不适合居住。

行星可能终究会幸免于难

然而，由德国波茨坦天体物理学会（Leibniz-Institute for Astrophysics Potsdam，AIP）的叶卡捷琳娜·伊林（Ekaterina Ilin）领导的新研究表明，这些行星可能没有那么大的危险。这怎么可能呢？通常情况下，行星倾向于围绕或接近母恒星的赤道面运行。但是伊林和她的团队发现，超级耀斑是从恒星的两极爆发出来的。新的观测结果是基于NASA的凌日系外行星巡天卫星（TESS）的数据。

正如伊林解释的那样：

我们发现，极其巨大的耀斑是从红矮星的两极附近发出的，而不是像太阳那样通常从其赤道发射。因此，与恒星赤道在同一平面上运行的系外行星，如我们太阳系中的行星，可以在很大程度上免受此类超级耀斑的影响，因为这些耀斑是向上或向下离开系外行星系统的。这可能会改善小型宿主恒星周围的系外行星的宜居性，否则，与太阳系的行星相比，这些行星会受到更多来自耀斑的高能辐射和粒子的威胁。

极地黑子 "和超级耀斑

此前，科学家们曾怀疑但没有证实 “极地黑子”的存在，即红矮星可能发射耀斑的地方。现在，新的研究提供了第一个证据，证明这种耀斑确实在靠近两极的地方爆发，而不是在赤道。这对红矮星系统的宜居性有重大影响。这些黑点和耀斑是恒星周围动态磁场的表现。

那么，研究人员是如何发现它们的呢？他们分析了快速旋转的红矮星上的白光耀斑——伴随着一些耀斑的白光闪烁。这些耀斑持续了足够长的时间，其亮度被恒星的旋转所调节。由此，耀斑的纬度最终可以被准确确定。德国波茨坦天体物理学会的卡特娅·波本哈格（Katja Poppenhäger）表示：

我特别兴奋的是，我们最终能够证实这些快速旋转的恒星存在极地黑子。在未来，这将帮助我们更好地了解它们的磁场结构。

四颗红矮星讲述的故事

在3000多颗红矮星中，只有四颗适合采用新的观测方法，但结果仍然很重要。这四颗的耀斑都发生在纬度55°以上，接近两极的地方。所有四个随机出现在如此高海拔地区的几率大约是千分之一。这意味着，这很可能是红矮星的一个正常和常见的特征。

这是一个令人兴奋的发现，因为许多行星正在红矮星周围被发现，包括宜居区的岩石行星。这些恒星活跃的事实可能并不像人们假设的那样，是对其中一些世界敲响了丧钟。如果生命曾经在这些任何一个行星系中的开始，它现在不仅有更好的机会生存，而且有更多的机会繁荣发展。

一句话。尽管有来自恒星的超强辐射，围绕红矮星运行的行星仍可能是宜居的。这一切都与耀斑爆发的方向有关。

拓展阅读

Giant white-light flares on fully convective stars occur at high latitudes | Monthly Notices of the Royal Astronomical Society | Oxford Academic (oup.com)

关于作者

保罗·斯科特·安德森（Paul Scott Anderson）.在学校时，他就以对太空探索和天文学的热情而闻名。他在2005年开始了他的博客 The Meridiani Journal，这是一个关于行星探索的记事。2015年，该博客改名为Planetaria。虽然对太空探索的所有方面都感兴趣，但他的主要热情是行星科学。2011年，他开始以自由职业者的身份撰写关于太空的文章，目前为《美国太空》和《未来主义》（Vocal的一部分）撰稿。他还为《今日宇宙》和《太空飞行内幕》撰稿，并在《火星季刊》上发表文章，并为iPhone和iPad的著名iOS应用程序Exoplanet撰写补充文章。

原文网址：EarthSky | Red dwarf planets may be safe from superflares