這張想象圖描繪瞭一顆像巴納德星一樣的古老紅矮星（右），和一個軌道上的巖石行星（左）
巴納德星是一顆質量較小的紅矮星，目前的年齡已有100億年，但仍然十分活躍，對任何圍繞其運行的行星的大氣層都有潛在的破壞性。美國天文學傢愛德華·愛默生·巴納德於1916年發現並測量出這顆恒星的自行運動——天體在天球上對應的橫向速度（相對太陽的“橫向”移動）——為每年10.3角秒，是已知相對太陽自行最大的恒星。為瞭紀念巴納德的發現，這顆恒星便以他的名字命名。
通過觀察巴納德星，研究人員試圖解答一個重要的問題：圍繞銀河系中最常見恒星運行的行星有多適合居住？巴納德星是一顆緩慢燃燒燃料的小型恒星，其壽命比太陽這樣的中型恒星長得多。據估計，它的年齡大約為100億年，是太陽年齡的兩倍。
研究作者以巴納德星為例，分析瞭這顆古老紅矮星的耀斑如何影響圍繞它運行的行星。2019年6月，研究人員在錢德拉X射線天文臺對巴納德星的觀測結果中發現瞭一個X射線耀斑，此前他們於2019年3月在哈勃太空望遠鏡的觀測中發現瞭兩個紫外線高能耀斑。這兩次觀測都持續瞭7個小時，所獲得的圖像都顯示X射線或紫外線的亮度下降至零。根據耀斑的長度，以及其他觀測結果，研究作者得出結論：巴納德星大約有25%的時間會釋放潛在的破壞性耀斑。
X射線光曲線
研究小組隨後分析瞭這些結果對圍繞紅矮星（如巴納德星）運行的適居帶巖石行星意味著什麼。所謂適居帶，是指行星系中適合生命存在的區域，位於該區域內的行星表面可能存在液態水。在恒星不穩定的年輕時期，這些行星早期形成的大氣可能會被來自恒星的高能輻射侵蝕掉。但隨後，恒星會隨著年齡的增長而變得不那麼活躍，這些行星的大氣層便可能再生。這種再生過程可能來自於固體物質撞擊所釋放的氣體，或是火山過程中釋放的氣體。
然而，新研究所報道的這種耀斑的猛烈沖擊，會在數億年的時間裡反復發生，可能侵蝕可居住帶內任何巖石行星上的再生大氣。在紅矮星耀斑所產生的高能輻射沖擊下，巖石行星的大氣會受到嚴重破壞，而這將減少這些星球上出現並維持生命的機會。目前，研究小組試圖瞭解紅矮星高能輻射的更多信息，以確定巴納德星是否可以作為典型。
巴納德星
巴納德星位於蛇夫座，是宇宙中第二接近太陽的恒星系統，僅次於半人馬座α系統。它的質量約為太陽的17%，直徑約為太陽的1/6，隻相當於地球的20倍大。
據天文學傢估計，巴納德星的年齡介於70億到120年之間，比太陽古老得多，有人甚至認為它可能是銀河系中最古老的恒星。從光度的周期變化可知，巴納德星自轉一周需130天（太陽隻需25天）。
盡管距離很近，但作為一顆紅矮星，巴納德星的視星等為9.5等，亮度微弱（隻有太陽的1/2600），肉眼無法看到。巴納德星以每秒約110公裡的速度接近太陽系，將在公元11800年時到達距離太陽3.85光年處，成為最接近太陽的恒星，取代比鄰星的位置（4.3光年），屆時其亮度將達到8.5等。
在1938年至1981年間，研究者通過攝影觀測瞭巴納德星的運動，認為其存在0.02秒弧度的周期性偏差。這種“擾動”被解釋為其具有兩個行星級的伴星，軌道周期分別為13.5年和19年，質量約為木星的三分之二。然而，這一解釋並未得到其他觀測結果的支持。直到2018年，天文學傢終於在巴納德星周圍發現瞭一顆行星，其質量至少是地球的3.2倍，距離巴納德星約6000萬公裡，運行周期為233天。由於巴納德星的低亮度，這顆行星並不在適居帶內，其表面的水很可能是冰凍的。
留言列表
