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天文学家为活动的M-矮星描述恒星风和磁场

发布日期:2018-05-16

一位艺术家对行星表面Proxima Cen b的印象,这颗恒星是与太阳系最接近的恒星Proxima Centauri。双星Alpha Centauri AB也出现在图像中。

em天文学家已经开始了一项计划为活动M矮星的恒星风和磁场建模,发现外行星的恒星风压比地球上的太阳风压高一千至一万倍。 / em

Proxima Centauri是距离地球最近的恒星(距离仅4.28光年远),近来备受关注。它拥有一颗行星Proxima Cen b,其质量约为1.3质量(虽然它可能更大,这取决于我们观察它的角度)。此外,Proxima Cen b在其居住区内围绕着恒星运行。 Proxima Cen本身就是一颗M矮星,质量只有太阳质量的十分之一,光度大约是太阳的千分之一;因为这颗恒星是昏暗的,所以这颗行星的可居住区比地球离太阳近二十倍,而这颗行星在11.3天内绕行。 M矮星是最丰富的恒星类型,它们的小半径使它们更易于瞄准(相对而言)目标,以发现经过的系外行星特征。最近的统计估计得出结论认为,一半的M矮星可能在它们的“居住区”内或附近以约0.5-1.4个地球半径轨道运行着一颗系外行星。因此,Proxima Cen及其系外行星是理解低质量恒星,它们的行星和行星环境

M矮星对它们的行星造成了特别的危害:它们的大部分辐射比太阳类恒星多得多,形式是紫外线,极端紫外线和X γ射线。这种辐射可以蒸发行星的大气层,特别是当这些行星在可居住区附近绕行时。事实上,天文学家问的问题是,像Proxima Cen b这样的行星是否可以保留任何气氛,至少在足够长的时间内让地球从任何实际的观点来看都是“可居住的”。这颗恒星的磁场活动造成了额外的危险,不仅造成了腐蚀性辐射,而且还驱使恒星风和日冕物质抛射,从而可能更加危及大气层的生存。

在有限的情况下研究了由于恒星辐射引起的行星大气的光蒸发,但是对活跃的M-矮星及其磁性活动的情况没有做太多努力。 CfA天文学家Cecilia Garraffo,Jeremy Drake和Ofer Cohen已经开始了一个计划,为活动的M-矮星恒星风和磁场建模,并研究可居住区行星大气层的影响。 Proxima Cen是他们的第一个具体例子。他们发现,外行星的恒星风压比地球上的太阳风压高1000至10000倍。此外,压力非常不均匀,Proxima b将在每个轨道上通过这些极端压力变化两次,导致其气氛的压缩和膨胀每天最多达3个因素。 Proxima Cen b的气氛也可能会经历超音速风力条件。所有这些现象都会对任何可能对Proxima b造成威胁的气氛产生重大负面影响。在其他M-矮星系外行星上存在类似敌对条件的程度还有待进一步研究。

研究:Proxima Centauri的空间天气b

来源:哈佛 - 史密森天体物理中心