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  • 这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    一项新研究指出,k型矮星(比太阳更小、更寒冷的星星)是寻找外星生物的最好地点。这些恒星没有过于炎热或寒冷的气候,同时没有特别恶劣的条件阻碍生物进化。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    这是g型矮星(类似太阳)、k型矮星与m型矮星的大小比较示意图。图片来自于Sankalan Baidya

    天文学家们使用“Goldilocks 带”来形容一个温度可使液态水存在的岩态行星的宜居带。行星的宜居带通常被视为寻找系外生命体的最佳地点。当下,科学家们也用Goldilocks 星来形容适合生命演化的温度、环境恰到好处的任何行星,这一新兴表达方式基于的是三十年来对于系外行星以及其恒星的观测。

    关于这项研究的最新结果在本月上旬于位于美国夏威夷州的火奴鲁鲁市举办的第235届美国天文学大会上被发表。本次会议从2020年1月4日持续至1月8日。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    新项目——GodiloKs计划,正由宾西维尼亚州维拉诺瓦大学的Edward Guinan和Scott Engle带领执行。在这个计划中涉及本科生测量大多为低温G型矮行星(类似于太阳的黄色矮星)和K型矮行星(橙色矮星)的年龄,自转周期及X射线和远紫外线的辐射。观测数据从包括哈勃空间望远镜,钱德拉X射线天文台及XMM—牛顿卫星在内的各种天文望远镜和卫星中获取。天文学家们提到,在这些渠道中,哈勃空间望远镜对于本次研究弥足珍贵。哈勃对氢发出的射线十分敏感,且已测量过来自20个不同的K型矮星发出的氢辐射。

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    M、K、G三个恒星在宜居带,x射线辐射,元素相对丰度和年龄方面的比较,图片来源NASA/ ESA/ Z. Levy/ Hubblesite

    新研究结果支持K恒星系对于宜居行星更加友好这一观点。

    研究表明这这些类型的恒星更有可能有宜居的行星。他们的体积略小于太阳(G类矮星)并且温度也比太阳低。当然,类日恒星肯定更加的理想,但是事实情况终究不是这样,而这也很好理解。正如Guinan在一次演讲中说K矮星处于“最佳位置”,它具有介于更稀有更闪亮但是更短命的类日恒星(G类矮星)和大量红矮星(M类恒星)中间的性质。K类恒星,尤其是更加温暖的那种,是这些恒星中最适合的。如果你在寻找宜居恒星,大量的k恒星增加了你寻找生命的可能。对于那些希望找到地球之外的生命的人来说,这是一个令人振奋的好消息,因为在银河中的K类矮星大概是类日恒星的三倍之多。同时,他们有很多离我们非常近,在100光年内就有大概1000个K类矮星。这距离已经足够近,可以使用望远镜来研究那些围绕他们运行的行星。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    这些恒星的寿命也比我们的太阳长得多,从150亿年延长到450亿年。 与太阳相比,这为进化提供了更长的时间,而太阳已经寿终正寝了一百亿年。Guinan 说:“太阳型恒星限制了行星大气层可以保持稳定的时间。

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    艺术家的概念是一个宜居行星绕橙色K矮星运行。 图片来自NASA Ames / JPL-Caltech / Tim Pyle / NASA Ames。

    红矮星呢? 它们是恒星中最丰富的类型,并且寿命更长,但是它们是行星的非常猛烈的地方。 来自红矮星或M矮星的X射线和紫外线(UV)辐射的强度比地球从太阳接收的辐射强度高数十万倍。 即使是在宜居区域的行星,其大气层也可能被剥夺。 毋庸置疑,不是最理想的生活进化场所,至少是先进的生活形式,正如Guinan指出的那样:我们不再对变革感到乐观

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    从另一方来说,k 矮星群更不活跃,很温和,射线水平较低。约10亿年前,他们和太阳处于生命中的同一阶段时,亮度只增长了10-15%。这与他们更长的生命这一条件一起,给了(生物)多的多的时间向高级形态进化。观测中包括的三颗K矮星是开普勒-442、TauCeti和EpsilonEridani。Guinan说:开普勒-442是值得注意的,因为这颗恒星(光谱分类,K5)拥有被认为是最好的金发行星之一,开普勒-442b,一个岩石行星,它的质量是地球的两倍多一点。所以开普勒-442系统是一颗金发星球,由一颗金发恒星主持!艺术家从TRAPPIST-1红矮星系统中已知的七颗行星中的一颗行星的观点。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    (这张图片)是艺术家对七个已知行星之一的陷阱-1红矮星系统的看法。红矮星非常常见,但对环绕它们的行星充满敌意。

    通过ESO/Slate.TauCeti和EpsilonEridani的图像也是1960年Ozma项目的目标,这是第一次尝试检测来自先进外星文明的无线电信号。但是根据新的研究结果,以及我们从那时起对这些恒星的了解,这些恒星可能仍然存在可居住的行星。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    去年美国国家航天局戈达德太空飞行中心研究人员的一项更早研究也得出了这样的结论:K矮星也许最有可能拥有可居住的行星。根据戈达德的贾达•阿尼(Giada Arney) 称:我更愿意认为K矮星是在类似太阳的恒星和M矮星之间的“最佳位置”。我发现某些临近的K矮星,像 61 Cyg A/B, Epsilon Indi, Groombridge 1618和HD 156026 (36 Ophiuchi系统的一部分)也许是未来生物探索的特别好的目标。

    这类恒星最有可能拥有宜居行星,孕育外星生命?

    维拉诺瓦大学的爱德华•归南(Edward Guinan )领导了这个新项目。(图源文件大师)。

    迄今为止,有4000多颗系外行星被证实绕着遥远的恒星运行。其中有一些属于K矮星系统。由于K矮星数量如此之多,并且发现与地球一般大小的行星越来越多,包括在可居住的地带,因而发现一颗真正适合居住的行星,似乎只是个时间上的问题。并且也许,不仅仅是适宜居住,更还是某种生命形式的家园,不论是智能外星人还是微生物。

    总而言之,新的研究表明:金凤花恒星——k矮星或橙矮星——是最有可能拥有能支持生命的恒星。

    参考资料

    1.Wikipedia百科全书

    2.天文学名词

    3.earthsky-Paul Scott Anderson-过个好年,Cullen,沉潜,S Sn,关天然,地理小天使蠢蠢哒,叶莹

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