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极端太阳事件和宜居系外行星的搜寻

时间:2022-01-13 08:58:07来源:

如图所示,K2-33b是迄今为止使用NASA开普勒太空望远镜探测到的最年轻的系外行星之一。它在大约五天的时间内绕其恒星完成了一个完整的轨道。这两个特征的结合为行星形成理论提供了令人兴奋的新方向。K2-33b可能在更遥远的轨道上形成并迅速向内迁移。或者,它可以原位形成或就位形成。

地外系行星的发现,是绕太阳系外的恒星运行的行星,是现代天文学最重要的发展之一。几颗系外行星位于恒星的“宜居区域”,据认为这些行星能够在其表面保持液态水,并具有维持生命的潜力。但是,离它的恒星太近的系外行星对来自恒星的辐射爆发(也称为耀斑)高度敏感。

在这项新研究中,纽约大学宇航局空间科学研究中心科学家Dimitra Atri发现,并非所有居住区的系外行星都能够维持宜居的生活条件。靠近恒星的系外行星会受到辐射爆发,这会破坏宜居环境,除非系外行星具有显着的大气或磁屏蔽能力。

在这项研究中,发表在《皇家天文学会月刊》上的文章:在《 Letters》中,阿特里(Atri)探索了来自恒星的耀斑如何影响行星的表面辐射剂量,以及是否会破坏行星的生命能力。还检查了行星的磁场强度及其大气层在屏蔽这些突发事件中的作用。测得的因素包括耀斑强度和光谱,以及行星大气密度和磁场强度。为了计算表面辐射剂量,使用了70个主要耀斑发射事件(在1956年至2012年之间观察到)的粒子光谱作为代理,并使用GEANT4蒙特卡洛模型模拟了耀斑与系外行星大气的相互作用。

从这项研究得出的结论是,耀斑会突然增加行星表面的辐射水平,并具有破坏行星上潜在宜居环境的能力。还发现,大气深度(柱密度)和行星磁场是保护行星免受耀斑和维持充实的行星大气的主要因素。

“随着我们继续探索太阳系及其以外的行星,发现这些行星是否具有维持生命的能力仍然具有极其重要的意义,”阿特里说。“在这一领域取得更多进展将增进我们对极端太阳事件,辐射剂量和行星宜居性之间关系的理解。”

参考:迪米特拉·阿特里(Dimitra Atri)于2019年11月4日发布的“恒星质子事件引起的表面辐射剂量限制了地球系外行星的可居住性”,《皇家天文学会月刊》:来信。
10.1093 / mnrasl / slz166

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