新的X射线研究提供关于星系统可居住性的关键线索

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GJ 176:一颗类似太阳的明星超过十亿年的积分:X射线:美国宇航局/ CXC /皇后大学。贝尔法斯特/ R。 Booth等人。插图:美国国家航空航天局/ CXC / M。魏斯

em新的研究表明,类似太阳的古老恒星相对较快安定下来,从而推动周围星球上的生命前景。 / em

一项新的X射线研究显示,在动荡的年轻人之后,像太阳这样的恒星和不那么庞大的表兄弟会出人意料地迅速冷静下来。这一结果对围绕这种恒星运行的行星的长期可居住性产生了积极影响。

一组研究人员利用美国宇航局钱德拉X射线天文台和欧空局XMM-Newton的数据,研究了与太阳类似的恒星的X射线亮度随时间变化的情况。恒星的X射线发射来自薄而热的外层,称为日冕。从对太阳X射线辐射的研究中,天文学家已经确定,电晕被与恒星外层的湍流运动和磁场相互作用相关的过程所加热。

高水平的磁场活动可以产生来自恒星耀斑的明亮的X射线和紫外线。强磁性的活动也可以从恒星表面产生强大的物质爆发。正如以前的研究所指出的那样,这种能量辐射和爆发可能会影响行星并可能破坏或破坏它们的大气,包括2011年和2013年报告的Chandra工作。

由于恒星X射线反映了磁场活动,X射线观测可以告诉天文学家关于恒星周围的高能环境。这项新研究使用来自Chandra和XMM-Newton的X射线数据显示,像太阳这样的恒星和它们的质量较小的表兄弟在X射线亮度方面出人意料地迅速下降。

具体而言,研究人员检查了24颗与太阳质量相似或更小,年龄在十亿年以上的恒星。 (对于上下文,太阳已有45亿年的历史。)X射线亮度快速下降意味着能量活动迅速下降,这可能为任何轨道行星的生命形成和演化提供了一个好客的环境。

“这对于未来太阳能行星绕行星的可居住性来说是个好消息,因为从恒星耀斑引发的这些世界中有害X射线和紫外线辐射的数量将比我们以前想象的要少,”毕业的Rachel Booth说。英国贝尔法斯特女王大学的学生,他领导了这项研究。

这个结果与其他近期有关年龄小于10亿年的类似太阳和较低质量恒星的研究结果不同。这项新工作表明,年龄较大的明星比他们的年轻人更快速地减少活动。

“我们听说过很多关于比太阳更小的恒星的波动性,比如TRAPPIST-1和Proxima Centauri,以及这对于它们星球上的生命支持环境如何不好,”Queen的合着者Katja Poppenhaeger说。大学和马萨诸塞州剑桥的哈佛 - 史密松天体物理中心(CfA)。 “有一些好消息可以分享潜在的可居住性令人耳目一新。”

要了解恒星磁场活动水平随时间变化的速度有多快,天文学家需要许多不同恒星的准确年龄。这是一项艰巨的任务,但是最近通过研究NASA开普勒和ESA的CoRoT任务使恒星形成脉动的方式获得了新的精确年龄估计。这些新的年龄估计被用于这里研究的大多数24颗恒星。

天文学家观察到,大多数恒星年轻时都具有非常强的磁性,因为恒星正在快速旋转。随着旋转恒星随着时间流逝而失去能量,恒星旋转得更慢,并且磁活动水平以及相关的X射线辐射下降。

“我们不确定年龄较大的明星为什么相对较快安顿下来,”女王大学的共同作者克里斯沃森说。 “但是,我们知道至少在一个案例中 - 通过我们自己的太阳,这导致了人生的成功。”

一种可能是老年恒星旋转速率的下降比年轻恒星的旋转速度更快。另一种可能性是对于年龄更大,旋转更慢的恒星,X射线的亮度随着时间的推移而下降的速度要比年轻恒星的快。

描述这些结果的论文已被接受在皇家天文学会月刊中发表。其他合着者有丹麦奥胡斯大学的Victor Silva Aguirre和CfA的Scott Wolk。

PDF研究副本:一种改进的年龄 - 活动关系,比Gigayear早

来源:马歇尔太空飞行中心莫莉波特