太阳风暴或是地球生命诞生推手
一位艺术家对天龙座EK星上一次强烈日冕质量抛射(CME)的想象图,该抛射向一颗绕行行星喷射出高能等离子体和辐射,可能启动了生命的起源并创造了适宜居住的环境。(图片来源:日本国家天文台)
(化石网cnfossil.com)据参考消息网(编译/刘丽菲):西班牙《趣味》月刊网站11月12日报道,天文学家首次观测到一颗类似年轻太阳的恒星发生不同温度的爆发活动。这一发现表明,过去的太阳风暴远非破坏性存在,反而可能创造了地球生命诞生的条件。
如今给我们带来温暖的太阳与地球诞生之初的太阳截然不同。约45亿年前,它曾是一颗超活跃恒星,几乎每天都会向太空喷射巨大的物质流和辐射流。最新研究表明,这些剧烈风暴可能是生命诞生的关键因素。日本、韩国和美国的天文学家在一颗名为“EK Draconis”的恒星上观测到了类似现象,该恒星如同年轻时太阳的“孪生姐妹”。
捕捉恒星爆发
借助哈勃空间望远镜及多个地面观测站,科学家捕捉到一场两阶段的恒星爆发:首先是极高温物质的剧烈喷发,数分钟后又出现较缓慢的低温喷发。尽管这种模式在太阳上很常见,但在其他恒星上从未如此清晰地呈现过。这一发现让我们得以窥见太空天气在地球尚未形成、大气层刚刚开始形成时期的模样。
据研究人员称,这类爆发现象在年轻的太阳上很常见:每天会发生多次,对原始地球进行持续“轰击”。然而,这些爆发非但没有摧毁地球大气层,反而可能通过引发化学反应,催生出生命必需的分子,从而重塑了大气结构。
在观测期间,EK Draconis以超过每秒500公里的惊人速度喷射物质。十分钟后,该恒星又释放出第二波更冷且更慢的物质,这些物质耗时数小时才消散。这是人类首次在太阳之外同时观测到日冕物质抛射的两个阶段。
通过恒星光谱变化可以识别这些爆发现象:紫外光谱线发生偏移,表明存在炽热等离子体高速流动;可见光谱中的氢原子Hα谱线则显示低温物质移动较缓慢。由此揭示了该现象的“多层”结构——热气体与冷气体就像同一场爆发中相互关联的两个部分。
专家提出两种可能性:可能是单次爆发伴随不同温度区域,也可能是两次连锁事件:首次爆发触发了第二次。无论哪种情况,该发现都证实年轻恒星释放物质的方式远比想象中复杂,这直接影响着它们与周围行星的相互作用。
影响地球磁层
乍看之下,如此剧烈的现象似乎充满危险。然而,科学家认为,正是这些爆发使地球成为宜居星球。年轻太阳释放的高能粒子打破了原始大气中的氮分子和二氧化碳分子,形成了能够合成氨基酸的化学碎片。这些化合物作为蛋白质的基础,对一切生命形式都起到至关重要的作用。
此外,爆发引发的化学反应可能产生氮氧化物,而这些温室气体帮助维持了适宜液态水存在的行星温度。换言之,看似“暴躁”的年轻太阳或许间接创造了生命诞生的必要环境。
该研究还指出,这些喷发物影响了地球磁层,使其规模缩小并形成空隙,使带电粒子更易侵入。这种持续的粒子流可能使大气化学活动在数百万年间保持活跃,而在当今平静的太阳环境下,这种过程已不可能再度发生。
这项发现不仅回顾了过去,更关乎未来太空探索的走向。了解年轻太阳如何影响地球有助于评估其他行星在恒星风暴肆虐下是否仍具备宜居性。
关乎太空探索
近年来,天文学家已发现数百颗围绕活跃恒星运行的系外行星,这项研究表明恒星的剧烈活动并不总是对生命构成致命威胁。
EK Draconis恒星如同天然实验室,让我们得以窥见太阳类年轻恒星的行为模式。尽管其爆发规模远小于巨型“超级耀斑”,但能量强度可媲美1859年有史以来最强烈的太阳风暴。当年仅一次此类爆发就导致全球电报系统瘫痪,而在EK Draconis上,此类爆发事件每天发生数次。
如果此类事件在年轻恒星系统中普遍存在,那么它们很可能正在重塑众多系外行星的大气层。在其他星球上,对远古地球有益的现象很可能决定着一颗行星能否保留大气层,还是彻底失去大气。
科学家计划利用未来望远镜继续观测EK Draconis及其他类似恒星。日本正在筹备一项名为LAPYUTA的探测任务,致力于在紫外光波段高精度捕捉此类爆发。其目标是计算爆发频率及实际释放能量,而这些信息对理解年轻行星的演化至关重要。
该研究同时强调了同步运用多种观测设备的重要性。如果研究团队仅采用单一波长设备观测,或许只能捕捉到事件的局部现象。这就意味着,许多仅关注单一光谱范围的早期研究很可能忽略了近半数的爆发事件。












