藝術(shù)家構(gòu)想的比鄰星爆發(fā)劇烈恒星耀斑。Credit: NRAO/S. Dagnello
（神秘的究指即使靜地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（by Evan Gough, Universe Today）：紅矮星有某種威脅性。人類的最平眼睛已經(jīng)習(xí)慣了我們?nèi)蚀鹊狞S色太陽，以及它照耀在我們這個充滿生機的紅矮星球上的溫暖光線。但是比太紅矮星看起來喜怒無常，脾氣暴躁，陽更甚至有不祥的狂野預(yù)感。
在很長一段時間里，新研星也它們可能是究指即使靜平靜的，但隨后它們可能會猛烈爆發(fā)，最平向任何可能在附近星球上立足的紅矮生命發(fā)出警告。
紅矮星(M矮星)是比太銀河系中最常見的恒星類型。這意味著大多數(shù)系外行星圍繞紅矮星旋轉(zhuǎn)，陽更而不是狂野像我們的太陽一樣漂亮、行為良好的新研星也G型恒星。隨著天文學(xué)家更詳細(xì)地研究紅矮星，他們發(fā)現(xiàn)，就系外行星的可居住性而言，紅矮星可能不是最佳的恒星宿主。多項研究表明，紅矮星可以猛烈爆發(fā)，釋放出足夠強大的輻射，使附近的行星無法居住，即使它們牢牢地處于潛在的可居住區(qū)。
但是仍然有很多天文學(xué)家不了解紅矮星和它們的野性。一項新的研究檢查了177顆M矮星，以更好地了解它們的長期可變性。研究人員發(fā)現(xiàn)，紅矮星的行為比想象的更復(fù)雜，即使是最平靜的紅矮星也比太陽更狂野。
這項研究名為“M矮星的恒星活動特征”。I .大樣本中的長時間尺度可變性和新周期的檢測該論文將發(fā)表在《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志上，并可在預(yù)印服務(wù)器arXiv上獲得。主要作者是Lucile Mignon，她是格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)和法國國家科學(xué)研究中心(CNRS)的博士后研究員。)
所有的星星在某種程度上都是可變的。太陽遵循11年的周期，在此期間，我們恒星表面的太陽黑子數(shù)量有增有減。都和磁場活動有關(guān)。但是可居住性取決于長期周期。生命在比幾年更長的時間框架內(nèi)前進。地球上的生命花了數(shù)十億年才真正開始。
這是天體物理學(xué)家對紅矮星及其長期可變性感興趣的原因之一。大約35億年前，地球上出現(xiàn)了生命，但復(fù)雜的生命只是在大約5.4億年前的寒武紀(jì)大爆發(fā)期間才真正出現(xiàn)。如果生命一般遵循相似的時間框架，紅矮星的可變性會阻止生命延續(xù)嗎？
觀察紅矮星并得出任何結(jié)論都是一項艱巨的挑戰(zhàn)。我們可以非常詳細(xì)地觀察我們的太陽，尤其是在最近幾年。一隊宇宙飛船——包括帕克太陽探測器、太陽軌道器、太陽和日光層軌道器等——致力于對其進行詳細(xì)監(jiān)測。我們也觀察了太陽及其活動很長一段時間。
不幸的是，我們無法在極長的時間內(nèi)監(jiān)測到單個的紅矮星。相反，研究人員不得不用跨越幾十年左右的數(shù)據(jù)集來湊合。在這項新的研究中，Mignon和她的合作者檢查了HARPS(高精度徑向速度行星搜索器)從2003年到2020年觀察到的1.77億顆矮星。這個時間尺度內(nèi)的活動包含了這些恒星在更長時期內(nèi)如何表現(xiàn)的線索。
HARPS本質(zhì)上是一個攝譜儀，這項研究的作者從它那里收集了紅矮星的色球發(fā)射。色球輻射來自恒星的磁場活動，而不是它的融合。發(fā)光是磁場活動的產(chǎn)物，因此研究發(fā)光意味著研究恒星的色球。該小組還分析了紅矮星的光度特征以及色球輻射。
研究紅矮星可變性的困難源于我們有限的長期數(shù)據(jù)。“明確識別一個周期需要測量顯示其在幾個周期內(nèi)的重復(fù)。這需要長時間的數(shù)據(jù)，”他們解釋道。
缺少了這些，研究人員就有了他們稱之為“季節(jié)”的想法。"通過識別單個恒星的季節(jié)，他們可以更好地分析數(shù)據(jù). "他們解釋說:“我們將這些季節(jié)定義為150天的區(qū)間(盡可能平均旋轉(zhuǎn)調(diào)制)，至少有五次觀測(150天是M矮星旋轉(zhuǎn)周期的典型最大限制)，在150天的區(qū)間內(nèi)，觀測間隔短于40天。”。
確定了57顆恒星的子樣本。
結(jié)果表明，可變性是M矮星的一個決定性特征。研究人員寫道:“我們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)恒星都有顯著的可變性，即使是最安靜的恒星也是如此。”“我們樣本中的大多數(shù)恒星(75%)表現(xiàn)出長期可變性，這主要通過線性或二次可變性來表現(xiàn)，盡管真實行為可能更復(fù)雜。”(線性可變性更簡單，二次可變性暗示一個周期。)
研究人員在他們的樣本中發(fā)現(xiàn)了從幾年到20多年的周期。但他們很快指出，他們的發(fā)現(xiàn)有局限性，他們的研究只是更好地了解紅矮星的第一步。對于許多恒星來說，有強烈的跡象表明長期的可變性是存在的。“……如果采樣更好，采樣更好的恒星可能會表現(xiàn)出更復(fù)雜的行為，”他們寫道。但是，他們的結(jié)果仍然是“……然而，表明長期可變性的強烈存在，并表明這些恒星具有強烈的長期可變性，這在尋找系外行星時很重要。”
可能有多層周期和可變性相互影響，使得恒星的行為非常難以解讀。作者寫道，他們令人困惑的行為“……可能是由于同時在不同時間尺度下復(fù)雜的潛在可變性”。
研究人員說，即使他們的數(shù)據(jù)有限，他們也取得了進展。“即使時間覆蓋對一些恒星來說不夠，但是，我們的數(shù)據(jù)可以用來估計一個最小的循環(huán)周期(如果存在的話)。”但是有些結(jié)論現(xiàn)在還無法得出。他們的分析“……不足以保證信號是周期性的，甚至是準(zhǔn)周期性的。”
對于紅矮星的可居住性，目前還沒有一個明確的答案。正如這項研究暗示的那樣，紅矮星之間可能有太多的可變性，以至于它們永遠(yuǎn)無法預(yù)測。但是不要打賭科學(xué)會揭示更多的細(xì)節(jié)。
紅矮星燃燒是有據(jù)可查的。有史以來探測到的最強大的恒星耀斑來自一顆紅矮星。2019年，比鄰星(Proxima Centauri)，一顆紅矮星和我們最近的恒星鄰居，發(fā)出了比耀斑前光度亮14000倍的耀斑，只需要幾秒鐘就能發(fā)出那么亮的耀斑。系外行星比鄰星b位于恒星的潛在宜居帶，如此明亮的耀斑可能會消除行星上存在生命甚至液態(tài)水的可能性。即使比鄰星每100萬年或更長時間才會如此明亮地閃爍一次，這也可能會消除生命存在的可能性。
在其他星球上尋找生命或可居住性不可避免地包括對紅矮星的關(guān)注。它們的豐富性意味著需要更深入的研究。最終，我們認(rèn)為可以居住的許多行星，如著名的TRAPPIST-1行星，只是受到了來自其紅矮星宿主的太多輻射。它們的變量越多，生命就越不可能在紅矮星周圍的系外行星上持續(xù)存在甚至繁衍。

(責(zé)任編輯：綜合)