美国国家航空航天局的科学家说,比邻星b是一颗地球大小的行星,位于太阳系外我们最近的恒星的可居住区,可能没有生存的潜力,因为它无法控制其大气层。大气的缺乏使表面暴露在有害的恒星辐射下,从而降低了行星的宜居性。
比邻星b距离我们仅4光年,是我们最近的已知太阳能外邻居。但是,由于尚未看到它在其主星前方穿越,因此系外行星无法使用通常的方法来了解其大气层。
相反,科学家使用计算机模型来了解系外行星是否适合居住。一个这样的模型考虑了如果地球在与proxima b相同的轨道上绕我们最近的恒星邻居和proxima b的主星proxima Centauri会发生什么。这项发表在《天体物理学杂志快报》上的研究表明,地球的大气层不会在靠近暴力红矮星的地方生存。
美国宇航局戈达德太空飞行中心的太空科学家凯瑟琳·加西亚·塞奇说: “我们决定把我们所知的唯一一颗可居住的星球 -- 地球 -- 放在比邻星b所在的地方。”
仅仅因为比邻星b的轨道位于适居带中,即距宿主恒星的距离,水可以在行星表面聚集,并不意味着它是适居的。
例如,它没有考虑到地球上是否确实存在水,或者大气层是否可以在该轨道上生存。
正如我们所知,大气对生活也是必不可少的: 拥有合适的大气可以调节气候,保持水友好的表面压力,免受危险的太空天气的影响,并可以容纳生命的化学建筑。
计算机模型使用地球的大气,磁场和重力作为proxima b的代理。他们还根据NASA钱德拉x射线天文台的观测结果,计算了半人马座比邻星平均产生的辐射量。
通过这些数据,他们的模型模拟了主星的强烈辐射和频繁的耀斑如何影响系外行星的大气。当高能极端紫外线辐射电离大气气体时,像比邻星这样的活跃红矮星会剥离大气,从而敲除电子并产生大量带电粒子。
在这个过程中,新形成的电子获得足够的能量,它们可以很容易地逃脱行星的引力,并从大气层中飞出。相反的电荷会吸引,因此随着更多带负电的电子离开大气层,它们会产生强大的电荷分离,将带正电的离子一起拉出太空。
在比邻星的宜居区域中,比邻星b遇到的极端紫外线辐射是地球从太阳发出的辐射的数百倍。辐射产生足够的能量,不仅可以剥离最轻的分子 (如氢),而且随着时间的流逝,还可以剥离更重的元素 (如氧气和氮气)。
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