天文学家发现了寻找“创世纪2”和智慧外星生命的最佳地点

g,k和m stars的居住地的比较

这张信息图比较了我们星系中三类恒星的特征:类日恒星被归类为G星;质量比太阳小、温度比太阳低的恒星是K矮星;而更暗淡、更冷的恒星则是略带红色的M矮星。这张图根据几个重要的变量来比较星星。宜居带可能容纳有生命的行星,对于更热的恒星来说,宜居带更宽。红矮星M的寿命可以超过1000亿年。K矮星的年龄从150亿年到450亿年不等。我们的太阳只存在100亿年。恒星发出的有害辐射(我们所知道的对生命的辐射)相对于太阳的强度,M矮星可以达到80到500倍,而橙色K矮星的辐射强度仅为5到25倍。红矮星构成了银河系人口的大部分,约73%。 Sunlike stars are merely 6% of the population, and K dwarfs are at 13%. When these four variables are balanced, the most suitable stars for potentially hosting advanced life forms are K dwarfs.
来源:NASA, ESA和Z. Levy (STScI)

橙色矮小的星星最有可能主持行星

迄今为止的天文学家发现了超过4,000多个行星轨道轨道其他明星。统计上,我们应该有超过1000亿个行星银河系星系。它们的大小和特征各不相同,在20世纪90年代中期首次发现系外行星之前,这在很大程度上是无法想象的。研究这些行星的最大动机是寻找“创世纪II”,这是一颗超越微生物的生命起源和进化的行星。最终的回报将是在地球之外找到智慧生命。

寻找宜居行星的一个重要步骤是找到合适的恒星,这些恒星可能会促进复杂生物的出现。因为我们的太阳已经在地球上孕育了近40亿年的生命,传统观点认为,像它这样的恒星将是主要候选者。但像太阳这样的恒星只占银河系人口的10%左右。而且,它们的寿命相对较短。据估计,太阳的100亿年寿命已经过半。

5亿年前地球上才出现了复杂的生物。而且,在宇宙的时间尺度上,现代人类的存在只是一眨眼的功夫:20万年。人类的未来是未知的。但可以肯定的是,再过10亿多年,随着太阳变得越来越温暖,地球变得越来越干燥,地球将不再适合高等生物居住。

因此,恒星比我们的太阳叫做橙色矮人略微凉爽 - 被认为是先进生活的更好悬挂。他们可以稳定地燃烧数十亿年。这为生物进化开辟了一个巨大的时间,以追求屈服于强大的生命形式的实验。而且,对于像我们的太阳这样的明星,银河系中有三次橙色矮人。

唯一数量更多的恒星是红矮星。但这些是活跃的小星星。它们的磁场非常活跃,以x射线和紫外线的形式发出的辐射是太阳的500倍。这些恒星周围的行星遭受重创。它们将不再是像我们这样的生物的家。

哈勃太空望远镜天文台

来自哈勃和其他望远镜的数据被用来寻找“适居恒星”。宇航员在2009年5月对哈勃太空望远镜进行最后一次航天飞机维修任务时拍下了这张照片。来源:美国国家航空航天局

由哈勃和其他望远镜进行的恒星调查支持的一个新兴观点是,橙色矮星是“适居恒星”——不太热,不太冷,最重要的是,不太剧烈,不适合在广阔的宇宙时间地平线上居住适合生命的行星。

在寻找地球以外生命的过程中,天文学家们在恒星的“宜居带”——有时也被称为“适居带”——寻找行星,那里的温度刚好适合液态水存在于行星表面,从而哺育我们所知的生命。

一个新兴的想法,被三十多年长的恒星调查挥霍,是有“金发姑娘星星” - 不要太热,不太酷,最重要的是,托管生活友好的行星不是太暴意。

因为我们的太阳在地球上培养了近40亿年的生活,所以传统的智慧将建议像在寻找其他潜在的居住世界的候选人那样。实际上,恒星普罗拉诺瓦大学的Edward Guinan,Villanova大学,Villanova,宾夕法尼亚州爱德华珍珠说,实际上,明星略微凉爽,典型的太阳较少,归类为真正的“金发姑娘星”。“K-Dwarf Stars是在”甜蜜点“中,拥有RARER,更明亮但较短的太阳能型恒星(G星)和更为众多红矮星(M Stars)的”甜蜜点“。K星,尤其是温暖的,拥有所有世界上最好的。如果您正在寻找具有居住地的行星,K Stars的丰富量会增加您寻找生活的机会。“

首先,我们星系中的K矮星数量是像太阳这样的恒星的三倍。在距离太阳100光年的范围内,大约有1000 K颗恒星是可供探索的主要候选者。这些所谓的橙色矮星的寿命为150亿年到450亿年。相比之下,我们的太阳已经走过了一半的生命周期,只存在了100亿年。它相对较快的恒星进化速度将使地球在10亿或20亿年内基本上不适合居住。吉南说:“太阳类型的恒星限制了行星大气稳定的时间。”这是因为,大约10亿年后,地球将在太阳宜居带的更热(内)边缘运行,随着太阳变得更温暖、更明亮,宜居带会向外移动。因此,地球将会因为失去现在的大气和海洋而变得干燥。到90亿年的时候,太阳将膨胀成一颗红巨星,足以吞没地球。

尽管红矮星的体积很小,但数量更多的红矮星,也被称为M矮星,寿命更长,而且据我们所知,它们似乎不适合生命存在。位于红矮星相对狭窄的宜居带(离恒星非常近)的行星,暴露在极端水平的x射线和紫外线辐射下,其强度可能是地球从太阳接收到的强度的数十万倍。耀斑和日冕物质抛射无情的烟火表演,以巨龙般的呼吸轰击着行星等离子体并淋浴渗透高能粒子。红矮人居住区行星可以烘烤骨干,并在他们的生活中很早就脱离了他们的大气。这可能禁止行星在红矮人爆发消退后几十亿多年来更加好客。“我们不再乐观了解了在许多M星中的先进生活中的机会,”瓜南说。

根据吉南的研究,K矮星没有强烈的活跃磁场,而活跃磁场会产生强烈的x射线和紫外线辐射,并产生高能爆发,因此它们发射耀斑的频率要低得多。伴随而来的行星所受到的致命x射线辐射,大约是那些围绕磁性活跃M星的宜居带运行的行星的百分之一。

在一个名为“GoldiloKs”的项目中,吉南和他在维拉诺瓦的同事斯科特·恩格尔(Scott Engle)正与本科生一起测量年龄、旋转速率、x射线和远紫外辐射,这些都是对大部分温度较低的G星和K星的采样。他们正在使用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜,Chandra X射线天文台和欧洲航天局的XMM-Newton卫星的观察。Hubble的敏感紫外线光辐射从氢气的辐射观察用于评估来自约20个橙色矮种的样品的辐射。“哈勃是唯一可以做这种观察的望远镜,”瓜南说。

圭南和恩格尔发现,与在红矮星周围发现的行星相比,伴生行星的辐射水平要温和得多。K星的寿命也更长,因此宜居带的迁移速度更慢。因此,K矮星似乎是寻找生命的理想地点,这些恒星将为高度进化的生命在行星上的发展提供时间。在太阳的整个生命周期(100亿年)中,K星的亮度只增加了约10-15%,这使得生物进化比地球上进化出高级生命形式的时间更长。

瓜南和恩格表看着一些更有趣的K明星托管行星,包括Kepler-442,Tau Ceti和Epsilon Eridani。(后两者是20世纪50年代后期项目Ozma的早期目标 - 首次试图检测来自外星文明的无线电传输。)

“Kepler-442值得注意的是,这一明星(光谱分类,K5)举办什么是被认为是最好的金发姑娘行星之一,开普勒-442B,岩石行星略高于地球的群众。所以Kepler-442系统是由金发姑娘星级托管的金发姑娘星球!“瓜南说。

在过去的30年里,圭南、恩格尔和他们的学生观测到了各种各样的恒星类型。基于他们的研究,研究人员确定了恒星年龄、旋转速率、x射线-紫外线辐射和耀斑活动之间的关系。这些数据已被用来研究高能辐射对行星大气和可能存在的生命的影响。

结果正在夏威夷檀香山的美国天文学会第235次会议上提出。

哈勃太空望远镜是NASA和ESA(欧洲航天局)之间的国际合作项目。美国宇航局的戈德轿车太空飞行中心在马里兰州格林贝尔特,管理望远镜。马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STSCI)进行哈勃科学运营。STSCI由大学协会进行NASA,以便在华盛顿州的天文学研究。

1评论“天文学家发现了寻找《创世纪2》和外星智慧生命的最佳地点”

  1. “但肯定的是,由于太阳升温并使我们的星球增长较高,地球在略高于超过10亿多年的情况下,地球将无法居住。”

    或者可能是,如果没有行星工程师在运行我们的太阳系。

留下评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被公布或共享。