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类地行星基本上不可能在炽热的年轻恒星周围形成大气层

艺术家对HD219134b行星的构想,它是离太阳系最近的岩石系外行星之一。这颗行星大约是地球的1.6倍大,炽热,表面部分熔融。美国宇航局/美国加州理工学院喷气推进实验室(JPL Caltech)

最近的系外行星调查显示,在其他太阳系中可能有数千个类地行星,只是等待被发现。可惜的是,它们的大气层——以及与它们一起维持生命的任何希望——可能被它们的本地恒星抹去了。

这是4月19日发表在《天文学和天体物理学》杂志上的一项新研究的无情收获。在这篇新的论文中,一组欧洲研究人员建立了一个计算机模型来模拟类地行星围绕年轻恒星运行时形成的大气。由于年轻的太阳往往会释放出极高的X射线和紫外线(UV)辐射,因此大多数可能适合居住的系外行星可能会看到它们的大气层在行星诞生后的100万年内被抹去。研究人员在研究报告中写道:“科学上可以解释为什么我们还没有发现外星人。”相反,只有当恒星的活动降低到一个更低的水平时,这样的大气才能形成。

当天文学家谈论恒星的活动时,他们指的是辐射量。不像人类和小狗,年轻的恒星往往高度活跃,然后随着年龄的增长,它们的活动水平显著降低。不同年龄段的精确活动水平取决于恒星的质量。

以M矮星为例,M矮星比地球太阳稍小,被认为是附近太阳系中的主要恒星类型,太阳活动可能需要几十亿年才能减弱到与当今地球太阳相当的水平。研究人员发现,在那个时候,任何绕着这样一颗恒星的可居住区运行的系外行星都会受到如此多的辐射的轰击,以至于大气在前10万年存活的可能性很小,研究人员总结说,在附近太阳系的M矮星周围探测到的大多数类地系外行星可能有非常薄的大气层,或者根本没有大气层,使得这些行星的表面暴露在太阳辐射的惩罚效应下。不幸的是,这意味着即使是看起来最适合居住的行星上的生命也可能比以前想象的要少。

照片时间线:地球是如何形成15个恒星的惊人图像宇宙中12个最奇怪的物体

最初发表在《生命科学》杂志上。

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