年轻红矮星（如图所示的概念图）的强大超闪焰会剥离年轻行星的大气层，对任何潜在生命都可能是灾难性的。（来源：NASA/ESA/D. Player (STScI)）红矮星是小型、燃烧缓慢的恒星，可以存活数万亿年才耗尽燃料。由于其寿命长，围绕它们的行星（至少是距离足够近以保持温暖的行星）通常被认为是生命发展的理想场所。然而，一项即将在《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上发表的新研究发现，红矮星往往是相当恶劣的主人，尤其是在它们年轻的时候。根据这项研究，年幼的红矮星会发出迄今为止观测到的最可怕的超闪焰，其能量通常比年长的同类恒星高出 100 到 1,000 倍。事实上，这些微小年轻恒星的闪焰强度足以（原谅这个双关语）超越我们自身庞大得多的太阳的平均太阳闪焰——这对试图在幼年红矮星周围扎根的任何新兴生命来说都是一个问题。在新研究的作者们在哈勃太空望远镜的帮助下，目前正在进行一项名为“宜居带和 M 矮星活动随时间变化”（HAbitable Zones and M dwarf Activity across Time，简称 HAZMAT）的调查。“HAZMAT 项目的目标是帮助我们了解低质量恒星周围行星的宜居性，”HAZMAT 的首席研究员 Evgenya Shkolnik 在一份新闻稿中表示。“这些低质量恒星在理解行星大气层方面至关重要。”银河系（很可能整个宇宙）中四分之三的恒星是红矮星，通常被称为 M 矮星。由于这些恒星非常普遍，天文学家认为大多数“宜居”系外行星——即能够在其表面支持液态水的行星——很可能围绕红矮星运行。然而，拥有液态水并不是我们所知生命存在的唯一要求。我们还必须考虑来自闪焰的辐射爆发，如果足够强烈，它们可能会对行星表面造成严重破坏。对于围绕红矮星运行的行星来说，这一点尤其如此，因为它们必须非常靠近其主星才能获得足够的热量而被认为是宜居的。为了调查这些恒星的整体闪焰活动，HAZMAT 项目利用远紫外线来探测属于三个年龄组（年轻、中等和年老）的红矮星。尽管红矮星在最初的数亿年里一直以强大的紫外线发射而闻名，但导致紫外线信号增强的确切过程尚未得到充分理解。如果来自年轻红矮星的大部分紫外线是由于强大的闪焰——当磁力线缠绕并最终在恒星内部断裂时发生——那么围绕红矮星运行的任何行星的大气层都可能面临被剥离的危险。这将是试图在年轻行星表面生存的外星生命的灾难。研究人员利用哈勃望远镜监测了 12 颗位于距离地球 120 至 165 光年之间的红矮星的表面。在不到一天的观测时间内，该团队就探测到了来自这些大约 4000 万岁的年轻恒星的 18 次闪焰爆发。在研究人员探测到的 18 次闪焰中，有 10 次的能量超过 1023 焦耳，这大致相当于太阳在过去一周内照射到地球表面的能量。他们观测到的最强闪焰被称为“Hazflare”，释放了约 1025 焦耳的能量，与有记录以来太阳最强的闪焰相当。“对于太阳，我们有近百年的良好观测记录，”亚利桑那州立大学的首席研究员 Parke Loyd 说。“在这段时间里，我们只看到了一到两次能量接近 Hazflare 的闪焰。在哈勃望远镜对这些年轻恒星进行的不到一天的观测中，我们就捕捉到了 Hazflare，这意味着我们每天甚至每天几次都能看到超闪焰的发生。”尽管新的发现表明年轻红矮星周围的行星不太适合生命发展，但 HAZMAT 团队很快指出，这些恒星周围存在生命并非不可能。“我们观测到的闪焰有能力剥离行星的大气层。但这并不一定意味着生命在行星上就注定灭亡，”Loyd 说。“生命可能只是我们无法想象的另一种生命。或者可能存在其他过程可以补充行星的大气层。这绝对是一个严酷的环境，但我会犹豫是否要说它是一个无菌的环境。”此外，即使年轻红矮星的闪焰足够强烈以至于扼杀了早期生命的发展，但年长的红矮星可能不会面临同样的问题。到目前为止，该团队只考察了年幼的红矮星，但他们仍然需要观察更成熟的红矮星在成长过程中的表现。为此，HAZMAT 研究的下一阶段将调查 6.5 亿年左右的处于中年期的红矮星的闪焰活动，然后再转向最年长的年龄组。所以请继续关注，因为通过持续研究红矮星如何随着时间的推移而演化（并希望变得平静），我们将最终更好地了解围绕宇宙中最常见类型的恒星运行的行星的真正宜居性。
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