天文學家使用X射線來確定類太陽恒星對外星生命的適應性

一項新的研究表明，類太陽恒星發(fā)出的X射線可能提供有關其行星系統(tǒng)是否適合生命的寶貴信息。貝爾法斯特女王大學的天文學家雷切爾·布斯及其合著者研究了類似于太陽的24顆恒星，每顆恒星至少有10億年的歷史，以及它們的X射線亮度隨時間的變化情況。

來自恒星的X射線發(fā)射來自薄的熱外層，稱為日冕。

根據(jù)對太陽X射線發(fā)射的研究，太陽天文學家已經(jīng)確定，日冕通過與恒星外層湍流運動和磁場相互作用相關的過程加熱。

高水平的磁活動可以產(chǎn)生明亮的X射線和來自恒星耀斑的紫外線。強磁活動還可以從恒星表面產(chǎn)生強大的物質(zhì)噴發(fā)。這種高能輻射和火山爆發(fā)會影響行星，并可能破壞或破壞它們的大氣層。

由于恒星X射線反映了磁活動，X射線觀測可以告訴科學家有關恒星周圍的高能環(huán)境。

來自貝爾法斯特女王大學，奧胡斯大學和哈佛 - 史密森尼天體物理中心(CfA)的Booth和她的同事利用宇航局錢德拉X射線天文臺和歐洲宇航局XMM-Newton的數(shù)據(jù)來觀察恒星的X射線亮度與太陽相似表現(xiàn)一段時間。

具體來說，他們檢查了24顆恒星(包括16顆Cyg A&B，40顆Eri A&B，Gliese 176，Gliese 191，Proxima Centauri和Alpha Centauri B)，它們的質(zhì)量與太陽相似或更低，年齡大于10億年。

迅速觀察到的X射線亮度下降意味著能量活動迅速下降，這可能為任何軌道行星的生命形成和演化提供一個好客的環(huán)境。

“對于未來可以繞行太陽恒星運行的行星來說，這是個好消息，因為從恒星耀斑中撞擊這些世界的有害X射線和紫外線輻射量將比我們以前認為的要少，”Booth說。

“這一結果與其他近期關于太陽樣和低質(zhì)量恒星的研究不同，年齡不到10億年。這項新工作表明，老年明星的活動下降速度遠遠低于年輕明星。“

“我們已經(jīng)聽到了很多關于星球比太陽更不穩(wěn)定的波動，比如TRAPPIST-1和Proxima Centauri，以及它們對行星上生命支持氣氛的影響，”共同作者Katja Poppenhaeger博士說。 CfA和貝爾法斯特女王大學。

天文學家觀察到，大多數(shù)恒星在年輕時都非常具有磁活性，因為恒星正在快速旋轉。隨著旋轉的恒星隨著時間的推移而失去能量，恒星旋轉得更慢，并且磁活動水平以及相關的X射線發(fā)射下降。

“我們不確定為什么年齡較大的明星會相對較快地安頓下來。然而，我們知道它至少在一個案例中成功地形成了生命 - 圍繞著我們自己的太陽，“共同作者，來自貝爾法斯特女王大學的Chris Watson博士說。

“一種可能性是老年恒星旋轉速度的下降比年輕恒星發(fā)生得更快。”

“另一種可能性是，對于年齡較大，旋轉速度較慢的恒星，X射線亮度會隨著時間的推移而下降得更快。”