強大的恆星耀斑可能不會阻礙系外行星的生命形成還可能有助探測

根據美國西北大學的一項新研究，儘管系外行星的母恆星會發出猛烈且不可預測的恆星耀斑（stellar flare），但不一定會阻礙生命的形成。

恆星耀斑是由恆星發出，在影像中出現突然的閃爍。在地球上，太陽耀斑有時會損壞衛星並破壞無線電通訊。在宇宙的其他地方，健壯的恆星耀斑也具有耗盡和破壞大氣氣體（如臭氧）的能力。如果沒有臭氧，有害水平的紫外線可以穿透行星的大氣層，從而減少了其掩藏表面生命的機會。

通過立體大氣化學和氣候模擬與來自遙遠恆星的耀斑數據相結合，一個由西北領導的團隊發現，恆星耀斑在行星的大氣層和宜居性的長期演變中可能起著重要作用。

西北大學地球與行星科學系華裔博士生Howard 陳説：「我們對經歷過耀斑的行星的大氣化學與沒有經歷耀斑的行星進行了比較。長期的大氣化學是非常不同的。連續的耀斑實際上將行星的大氣成分推向了新的化學平衡。」

西北大學地球與行星科學系丹尼爾·霍頓（Daniel Horton）教授補充說：「我們發現恆星耀斑可能不會阻礙生命的存在。在某些情況下，耀斑不會侵蝕所有的大氣臭氧層。地表生命可能仍有生存的機會。」

不幸的是，大多數潛在可居住的系外行星並不那麼幸運。為了使行星具有潛在的生命，它們必須離母體恆星足夠近，以至於它們的水不會凍冰，但又不能離得太近以至於水蒸發。

霍頓教授說：「我們研究了在M型和K型矮恆星可居住區域內運行的系外行星，這些矮恆星是宇宙中最常見的恆星。”圍繞這些恆星可居住區較窄因為它們的質量比太陽更小。在另一方面，M型和K型矮星認為比我們的太陽有更頻繁的耀斑活動，它們的潮汐力鎖住行星不太可能有磁場幫助偏轉到達行星表面的恆星風。」

如果這些M型和K型矮恆星的系外行星上有生命，以前的工作假設恆星耀斑可能使它更容易發現。例如，恆星耀斑可以將顯示生命的氣體（例如二氧化氮，一氧化二氮和硝酸）的含量從無法察覺的水平提高到可檢測的水平。

Howard 陳說：「太空天氣事件通常視為對行星宜居性有損害，但是我們的研究發現，某些太空天氣反而可以幫助我們發現一些可能標誌著生物過程重要氣體的特徵。」

【圖：美國太空總署；文：節譯自科學網頁】 研究全文刊登在2020年12月21日出版的《自然-天文學》期刊