行星盾牌将在来自垂死恒星的猛烈恒星风下弯曲——生命几乎不可能生存
华威大学领导的一项新研究表明，几乎可以肯定，在围绕白矮星运行的行星上发现的任何生命都在该恒星死亡后演化，该研究揭示了在恒星死亡时将袭击行星的强烈而狂暴的恒星风的后果。 该研究发表在《皇家天文学会月刊》上，主要作者 Dimitri Veras 博士今天（21 年 2021 月 2021 日）在在线国家天文学会议（NAM XNUMX）上介绍了该研究。
该研究通过检查在恒星过渡到白矮星阶段期间它们的风对轨道行星的影响，为在这些死星周围寻找生命迹象的天文学家提供了新的见解。 该研究得出的结论是，生命几乎不可能在灾难性的恒星演化中幸存下来，除非这颗行星有一个非常强的磁场——或磁层——可以保护它免受最坏的影响。
就地球而言，太阳风粒子会侵蚀保护人类免受有害紫外线辐射的大气层保护层。 地球磁层就像一个屏障，通过它的磁场将这些粒子转移出去。 并非所有行星都有磁层，但地球的磁层是由它的铁芯产生的，它像发电机一样旋转以产生磁场。
“我们知道，过去的太阳风侵蚀了火星大气，与地球不同，它没有大规模的磁层。 该研究的合著者、都柏林三一学院的艾琳·维多托博士说，我们没有预料到的是，未来的太阳风甚至可能对那些受到磁场保护的行星造成同样的破坏。
所有恒星最终都会耗尽可用于核心核聚变的氢。 在太阳中，核心会收缩并升温，从而推动恒星外层大气的巨大膨胀，变成“红巨星”。 然后太阳将伸展到数千万公里的直径，吞噬内行星，可能包括地球。 同时，恒星的质量损失意味着它的引力较弱，因此剩余的行星会移动得更远。
在红巨星阶段，太阳风会比今天强得多，而且会剧烈波动。 Veras 和 Vidotto 模拟了来自 11 种不同类型恒星的风，它们的质量从太阳质量的一到七倍不等。
他们的模型展示了恒星风的密度和速度如何与不断扩大的行星轨道相结合，如何随着时间的推移交替收缩和扩大行星的磁层。 任何行星要在恒星演化的所有阶段都保持其磁层，其磁场至少需要比木星当前的磁场强一百倍。
恒星演化的过程也会导致恒星的宜居带发生变化，这是使行星能够达到支持液态水的合适温度的距离。 在我们的太阳系中，宜居带将从距离太阳约 150 亿公里（地球目前所在的位置）移动到 6 亿公里，或超过海王星。 尽管轨道行星在巨大分支阶段也会改变位置，但科学家们发现，宜居带向外移动的速度比行星更快，这对任何希望在这个过程中幸存下来的现有生命构成了额外的挑战。
最终，这颗红巨星摆脱了它的整个外层大气，留下了稠密炽热的白矮星残骸。 它们不会发出星风，因此一旦恒星达到这个阶段，幸存行星的危险就已经过去。
Veras 博士说：“这项研究表明，在整个恒星演化的巨大分支阶段，行星很难维持其保护性磁层。”
“一个结论是，在白矮星周围宜居带的行星上的生命几乎肯定会在白矮星阶段发展，除非该生命能够承受其环境中的多种极端和突然的变化。”
像将于今年晚些时候发射的詹姆斯韦伯太空望远镜这样的未来任务应该会更多地揭示围绕白矮星运行的行星，包括其宜居带内的行星是否显示出表明生命存在的生物标志物，因此该研究为任何人提供了有价值的背景信息。潜在的发现。
到目前为止，还没有发现可以在白矮星周围存在生命的类地行星，但是两个已知的气态巨行星离它们恒星的宜居带足够近，表明这样的行星可能存在。 由于与更远的其他行星相互作用，这些行星可能更靠近白矮星。
Veras 博士补充道：“这些例子表明，巨行星可以非常接近宜居带。 白矮星的宜居带非常靠近恒星，因为它们发出的光比类太阳恒星少得多。 然而，白矮星也是非常稳定的恒星，因为它们没有风。 一颗停泊在白矮星宜居带的行星可以在那里停留数十亿年，只要条件合适，就有时间发展生命。”
会议：皇家天文学会全国天文学会议
