俄罗斯国立高等经济大学官方网站2018年8月22日刊发消息表示,来自该大学和俄罗斯国家科学院空间研究所的研究人员共同研究并计算确定了能够影响“比邻星b”(Proxima Centauri b)这颗距离地球最近的类地行星气候的主要参数,包括太阳风以及银河和附近恒星的宇宙射线等。

比邻星(Proxima Centauri)是南门二(半人马座α)三合星的第三颗星,依拜耳命名法也被称为半人马座α星C。它是离太阳系最近的一颗恒星(4.22光年),拥有自己的行星系统。

比邻星b是一颗位于比邻星附近宜居带中部的类地行星。英国天文学家米克·托米(Mikko Tuomi)在2013年发现了这颗系外行星,经过验证考察,欧洲南方天文台于2016年公布了这一发现。距离地球仅4.22光年,是迄今为止科学家们发现的离地球最近的一颗或可孕育生命的行星,其他类地行星通常距离地球至少11光年。

比邻星b还是一颗岩石行星(rocky planet),其质量稍微大于地球,距离比邻星只有700万公里,绕行一周只需要11.2天。尽管这个距离比水星到太阳的距离还要近得多,但由于比邻星是一颗红矮星,虽然拥有跟太阳一样的黑子,但是它的质量和光度都远不及太阳,表面温度也不像太阳那样高,所散发的辐射远不及太阳,所以比邻星b仍然拥有允许液态水存在的适宜温度。水、二氧化碳及石头,这些构成生命所需物质,都存在于比邻星b之上,而比邻星与地球的距离又如此之近,这令考察生物能否在比邻星b上生存和进化成为许多学者关注的问题。

在过去两年中,研究人员对比邻星b上存在生命的可能性和在比邻星b上孕育生命的潜力进行了大量的研究。要确定生命是否能够在这颗星球上存在,仅仅了解其表面温度是多少是不够的,对辐射条件的研究也很重要。为此,俄罗斯国立高等经济大学和国家科学院空间研究所的研究人员着手开展了此项研究。在研究过程中,他们使用简单的模型,经过计算了解到20世纪50年代至60年代太阳的情况,并第一次确定了比邻星b附近的辐射条件。

参与此项研究的俄罗斯国立高等经济大学物理学院副教授安德烈·萨多夫斯基(Andrey Sadovski)表示,之所以选择使用这种简单的模型,是因为我们对其他恒星的了解与我们在20世纪50—60年代对太阳的认识相当。这些模型的优点是它们不需要大量的输入参数。

通过在公式中输入包括恒星磁场、日冕温度和标准太阳能特征等参数,研究人员利用帕克模型确定了星风速为600—1200公里/秒,其中的颗粒物密度约为每立方厘米1000—1400个。他们还收集了与比邻星活动和磁场有关的数据,计算了星系和太阳宇宙射线的可能流向及流量,也就是向特定方向飞出的质子的数量。

研究结果显示,受太阳风的影响,比邻星b附近的宇宙射线能量应该不超过1万亿电子伏(1 TeV),太阳风带走了它们。研究人员还认为,恒星的耀斑可能会把恒星发出的宇宙射线加速到含有很高能量的状态,比邻星上的耀斑能够加速质子,从而在比邻星b的大气中保持恒定的宇宙射线强度。换句话说,在大气层的保护下,比邻星b仍然能够承受大量的宇宙射线,但是它的气候将更多取决于恒星也就是比邻星的影响。

研究人员认为,了解那些类地行星特别是像比邻星b一样比地球年龄大得多的类地行星,将有助于我们更好地了解我们自己星球上正在发生的事情并可能预测其未来。(姚晓丹/编译)

原标题：研究人员确定距离地球最近类地行星气候情况

作者：姚晓丹

来源：中国社会科学网-中国社会科学报

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