比鄰星爆發的超級耀斑如此強大，肉眼可見，那裡的行星會被烤焦！

自從2016年8月被發現以來，比鄰星b一直是一個無盡的奇蹟和許多科學研究目標。這顆類地行星除了是太陽系最接近的外太陽系行星外，還在鄰近半人馬座宜居帶內運行（「適居帶」）。因此科學家們自然地想要確定這顆行星是否真的能成為地外生命的家園。

一顆閃爍紅矮星的概念圖，被一顆系外行星環繞，圖片：NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

許多研究都集中在比鄰星b是否能保留大氣和液態水，因為它圍繞著一顆m型(紅矮星)恆星運行。不幸的是許多研究表明，這並不可能是由於耀斑活動。根據國際科學家團隊的一項新研究，比鄰星(Proxima Centauri)發布了一種超級耀斑，其威力如此之大，對人類所知任何生命都是致命的。

這項研究的標題是「從比鄰星中發現第一個肉眼可見的超級耀斑」於最近發表。團隊是由霍華德·沃德在物理學和天文學博士學位候選人在北卡羅來納大學教堂山分校、美國國家航空航天局戈達德太空飛行中心的其他成員、華盛頓大學、科羅拉多大學、巴塞羅那大學和亞利桑那州立大學地球與太空探索學院共同進行。

對紅矮星比鄰星的印象圖，離太陽最近的恆星。ALMA觀測的新分析表明，比鄰星爆發了一種強大的耀斑，這將為該系統中行星創造出不適宜的條件。圖片：NRAO/AUI/NSF; D. Berry

正如他們在研究中所指出的那樣，太陽耀斑活動將會成為像比鄰星這樣的系統中對行星可居住性最大潛在威脅之一：在一個類似地球的行星大氣中，臭氧層可以保護地球免受與單一超級耀斑相關強紫外線輻射的影響，在超級耀斑出現之後，大氣臭氧恢復時間將會持續數年。因此一個足夠高的耀斑率可以永久地阻止保護臭氧層的形成，從而導致地表的紫外線輻射水平超高，這超出了一些最著名生物所能生存的範圍。

此外恆星耀斑、靜止x射線和來自紅矮星的紫外線通量可以在幾十億年的時間裡清除行星大氣層。雖然已經進行了多項研究，探索了比鄰星(Proxima)上低中等能量耀斑事件，但只有一個高能事件被觀測到。這發生在2016年3月，當比鄰星發射了一個如此明亮的超級耀斑時，肉眼可見。這個耀光由Evryscope觀測到，這是一個望遠鏡陣列，由國家科學基金會的先進技術和儀器(ATI)和教師早期職業發展(職業生涯)項目資助，這些項目同時和持續地指向可觀測天空的每個部分。

徑向速度法發現比鄰星b的圖像，圖片：ESO/M. Kornmesser

正如研究小組在研究中所指出的，2016年3月的超級耀斑是第一個從比鄰星上觀測到，而且非常強大：2016年3月，Evryscope檢測到第一個已知的比鄰星。超級耀斑的輻射能是10的33.5 erg，比任何之前探測到近a的耀斑都大，30比任何光學測量的比比耀斑都要大。事件短暫地增加了比鄰星的可見光發射率，在Evryscope2分鐘的cadence上平均增加了38個百分點，或者在人類眼睛的cadence上增加了68個。雖然肉眼看不到m -矮星，但在這個超級耀斑中，Proxima短暫地變成了6.8級的恆星。

superflare恰逢三個月蒼白紅點運動，這是負責首先揭示比鄰星b的存在。在歐洲南方天文台3.6米望遠鏡的一部分在智利拉西亞天文台競選團隊也獲得光譜在3月18日08:59 UT耀斑(27分鐘後達到峰值08:32 UT)。該小組還指出在過去的兩年里Evryscope已錄得23其他大型比鄰星耀斑，能量從10 ^ 30.6 erg 10 ^ 32.4 erg。再加上一個超級耀斑檢測的速率，他們預測每年至少有5次超級耀斑發生。然後將這些數據與高解析度HARPS光譜學結合起來，以分析超級耀斑的紫外光譜和任何相關的日冕物質拋射。

紅點項目是「淡紅點」項目的繼任者，該項目於去年夏天發現了比鄰星b。圖片：ESO

然後研究小組利用HARPS光譜和Evryscope耀斑率來建立一個模型，以確定這顆恆星對氮氧大氣的影響。這包括地球的保護臭氧層能經受住爆炸的時間，以及經常暴露在輻射下對陸地生物的影響。[T]重複燃燒，足以在五年內使地球大氣層的臭氧減少90%。估計在幾百個kyr內發生完全的損耗。因此Evryscope超級耀斑產生的紫外光達到了表面，其強度達到了殺死簡單UV-hardy微生物所需的強度，這表明在暴露於這些耀斑的Proxima b地區，生命將難以生存。

從本質上講，這和其他研究得出的結論是：任何圍繞比鄰星軌道運行的行星都不適合居住很長時間，而且很可能很久以前就變成了沒有生命的石頭槌。但是，除了最接近的鄰近星系，這項研究也對其他m型恆星系統有影響。紅矮星是銀河系中最常見的恆星——大約有75%的——而三分之二的恆星都有活躍的耀斑活動。因此測量超級耀斑對這些行星的影響將是確定未來任務中發現系外行星是否適宜居住的必要組成部分。展望未來，該團隊希望利用Evryscope來研究其他恆星系統，特別是那些為即將到來的凌日系外行星測量衛星(TESS)任務設定目標的星系。

環繞紅矮星比鄰星的比鄰星b行星表面的印象圖，雙星半人馬座AB在比鄰星的右上方可見，圖片：ESO

除了比鄰星，Evryscope已經對每一個南方的苔絲行星搜索目標進行了類似的長期高頻率監測，因此將能夠測量所有南方行星搜索目標m -矮星的恆星活動的可居住性影響。與長波長陣列(長波長陣列)這樣的長波長無線電陣列進行日冕物質拋射搜索，Evryscope將限制這種極端恆星活動的長期大氣效應。」對於那些希望人類在有生之年能夠發現外星生命的證據的人來說，這項最新研究無疑是令人失望的。

考慮到作為宇宙中最常見的恆星，一些研究表明，紅矮星可能是最可能找到類地行星的地方。然而即使有三分之二的恆星是活躍的，這仍然給我們留下了數十億的可能性。值得注意的是，這些研究有助於確保我們能夠確定哪些系外行星具有更大的準確性。最後這將是最重要的因素，當需要決定哪些系統我們可以嘗試直接探索。如果這條消息讓你沮喪，請記住不朽卡爾·薩根的世界：宇宙是一個相當大的地方，如果只有我們，就像是在浪費空間！

博科園-科學科普｜文：Matt Williams｜來自：來自：Universe Today｜參考期刊：arXiv

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