超级磁星的强大风力可能会摧毁其系外行星上存在生命的可能性

拓破天峙

一幅插图显示了一颗行星绕着一颗红矮星旋转，恒星风剥离了它的大气层。(图片鸣谢:AIP/ K. Riebe/ J. Fohlmeister)

据美国太空网（罗伯特·李）：具有强大磁场的冷恒星可能会有如此猛烈的恒星风，它们会剥离轨道行星的大气层，使这些世界无法容纳生命。

这一发现是由波茨坦莱布尼茨天体物理研究所(AIP)的科学家领导的模拟结果，可能对寻找能够维持宇宙其他地方生命的太阳系外行星或系外行星至关重要。

研究人员发现，某些带电粒子，包括强磁性冷恒星的恒星风，可能达到比我们太阳太阳风平均速度高五倍的速度，太阳风的平均速度约为每小时100万英里(每小时160万公里)。这意味着围绕这些恒星的系外行星可能会受到时速高达500万英里(800万公里)的带电粒子流的撞击。

举例来说，这大约是手枪子弹速度的6000倍，足以摧毁任何可能围绕这些恒星运行的行星上支持生命所需的条件，包括位于所谓的可居住区的世界。这非常惊人，因为可居住区被定义为温度刚好适合液态水存在的区域，因此可能支持我们所知的生命。

即使很酷的星星也可能对生命不友好

该团队认为的“冷恒星”包括分为四类的恒星体:F型、G型、K型和M型恒星。这些类别取决于尺寸、温度和亮度。

例如，太阳是一颗普通恒星，是G型恒星的一个例子，它比F型恒星更大更亮。比太阳更小更冷的恒星属于M型，也被称为“红矮星”这些暗淡的恒星体是银河系中最常见的恒星，但它们的低光输出使它们很难被看到。

除了光，恒星还发出星风。这些由带电粒子组成的风不可避免地会与轨道行星相互作用。

这种相互作用的一个例子是地球南北极上空产生的极光。当太阳风撞击我们地球的磁泡——磁气圈——时，会发生几个过程，导致天空中出现发光的绿色图案。但是恒星风怪异行为的结果，看起来并不总是那么美好。



地球上的极光是由太阳风撞击磁层造成的，但并不是所有的恒星风效应都如此美丽。(图片来源:Aaron Watson/Skies Alive摄影)

虽然太阳的太阳风相对容易研究，人类能够将太阳轨道飞行器等航天器放在我们的恒星周围，研究从它发出的带电粒子，但从更遥远的恒星发出的恒星风几乎不可能直接看到。

虽然天文学家可以通过观察这些星风对银河系恒星之间稀薄气体的影响来推断一些信息，但这种方法只能应用于少数恒星。

这就是为什么科学家转向数值模拟和计算机模型来更好地了解恒星风，而不需要直接观察，例如最近的研究。

研究小组与AIP和Leibniz Rechenzentrum (LRZ)的超级计算设施合作，基于21颗观测良好的恒星的属性开发了一个复杂的模型。这标志着第一次系统地研究与上述恒星类别相关的恒星风。

这个模型让科学家们能够评估恒星的引力、磁场强度和自转周期等属性如何影响它们的恒星风速。它还帮助他们预测了恒星冕(其外层大气)和恒星风(称为阿尔文表面)之间的边界的预期大小。这有助于确定绕恒星运行的行星是偶尔进入阿尔夫文表面还是完全嵌入其中，后者可能引发行星与其母恒星之间的强烈磁场相互作用。

科学家们发现，磁场比太阳强的K型和M型恒星的恒星风比我们的恒星快。这意味着他们的行星比太阳系的行星生活在更恶劣的环境中。该小组还确定，就恒星风而言，F型和G型周围的条件比像我们太阳这样的M型周围的条件温和。

因为恒星风是恒星随时间流失物质的机制之一，该团队的新研究也可能引发对质量损失过程的反思。

而且，虽然这项工作只涉及21颗恒星，但结果可能足够普遍，可以应用于其他很酷的恒星。这意味着这项研究为其他恒星风研究铺平了道路，并加深了我们对银河系可居住性的理解。

该小组的研究发表在皇家天文学会月刊上。