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對遙遠恒星耀斑的新觀察可能有助于尋找可居住的行星

桑間濮上網2025-12-10 00:45:22【熱點】7人已圍觀

簡介藝術家對TRAPPIST-1系統的描繪。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院神秘的地球uux.cn）據科羅拉多大學博爾德分校丹尼爾·斯特蘭）：天體物理學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JW

藝術家對TRAPPIST-1系統的描繪。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學院
（神秘的遠恒地球uux.cn）據科羅拉多大學博爾德分校（丹尼爾·斯特蘭）：天體物理學家利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)近距離觀察了一顆不穩定的恒星。
在一項新的星耀新觀尋找行星研究中，一個國際研究小組對TRAPPIST-1恒星周圍爆發的助于住四次太陽耀斑進行了詳細的調查，Trapp ist-1是可居一個距離地球約40光年的小型活躍天體。這些發現可以幫助科學家尋找遙遠的對遙行星，或“系外行星”，遠恒類似于我們的星耀新觀尋找行星地球，甚至可能支持生命。助于住
“由于JWST，可居這是對遙有史以來第一次我們能夠在其他恒星周圍尋找行星，這些恒星具有你可以在地球、遠恒金星或火星周圍找到的星耀新觀尋找行星那種次級大氣，”這項新研究的助于住主要作者、科羅拉多大學博爾德分校天體物理學和行星科學系的可居美國宇航局薩根研究員沃德·霍華德說。
然而，這種狩獵可能會有點棘手。
霍華德解釋說，科學家們計劃用韋伯望遠鏡探索的大多數小而多巖石的世界都圍繞著一類叫做M矮星或紅矮星的恒星運行。它們是銀河系中最具爆炸性的恒星。以TRAPPIST-1為例，它擁有七顆已知的行星。這顆恒星比木星大不了多少，但它每天都會發出幾次巨大的耀斑，或明亮而強大的能量爆發，將輻射傳播到遙遠的太空。相比之下，地球的太陽大約一個月才經歷一次類似大小的耀斑。
因此，觀察紅矮星周圍的行星有點像在有脈沖燈光的舞蹈俱樂部里給朋友拍照。
在他們的新研究中，霍華德和他的同事認為他們已經找到了部分解決方案。使用韋伯望遠鏡，有史以來發射到太空的最先進的望遠鏡，該小組記錄了TRAPPIST-1在大約27小時內爆發的一系列耀斑。研究人員開發了一種數學方法，將這些耀斑發出的光與恒星的正常輻射分開。這有點像使用濾鏡去除智能手機照片中的眩光。
結果呢？行星及其大氣層的潛在清晰圖像。
“如果我們想更多地了解系外行星，”霍華德說，“了解它們的恒星真的很重要?！?br>這項研究已經在《天體物理學雜志》上發表，并在出版前發布在arXiv網站上。蒙特利爾大學的Olivia Lim和David Lafrenière在望遠鏡運行的第一年獲得了研究中使用的觀測數據，這是一項名為NEAT Collaboration的工作的一部分。
對遙遠恒星耀斑的新觀察可能有助于尋找可居住的行星

2017年9月，地球太陽爆發了一次大規模的太陽耀斑。鳴謝:uux.cn/美國宇航局/GSFC/太陽動力學觀測站
珍貴的行星
科學家們已經關注TRAPPIST-1很長時間了。
這顆恒星，從銀河系的角度來看，離地球并不太遠，卻是一座行星金礦:它擁有三個小型巖石世界，位于研究人員所謂的“可居住區”——理論上，在恒星周圍的區域，水可能存在于行星表面。天體物理學家正在使用韋伯望遠鏡，看他們能否嗅出這些行星周圍的大氣痕跡。(Lim最近領導的一項研究沒有在名為TRAPPIST-1 b的系統中的一顆行星周圍檢測到大氣的痕跡)。
“只有少數恒星系統中我們有機會尋找這種類型的大氣，”霍華德說。"這些行星中的每一顆都非常珍貴。"
霍華德指出，由于像TRAPPIST-1的七個世界這樣的系外行星非常遙遠，天體物理學家只能在它們從明亮的恒星面前經過時才能觀察到它們。但是當一顆恒星像TRAPPIST-1一樣混亂時，那就變得困難了。
“如果你不考慮耀斑，你可能會探測到大氣中并不存在的分子，或者弄錯大氣中物質的數量，”他說。
敏銳的觀察
這也是為什么霍華德和他的同事們想近距離觀察特拉普斯特1號的原因之一。
利用韋伯望遠鏡，研究人員首次在特定波長的紅外光中觀察到了來自遙遠恒星的耀斑——這是韋伯望遠鏡特別擅長觀察的一種輻射。該團隊的數據捕捉到了這四個耀斑在幾個小時內演變的精致細節，它們變得越來越亮，然后達到峰值，又變得暗淡。
該小組還能夠將TRAPPIST-1耀斑發出的光與該恒星的日常發光區分開來。根據這些數據，研究小組能夠從他們的觀察中去除耀斑中大約80%的光。
霍華德指出，這些數字并不完美，但該團隊的結果應該有助于天體物理學家收集關于TRAPPIST-1的七顆行星的更清晰、更準確的數據。研究人員可以將他們相同的方法應用于其他靠近地球的類似恒星系統。
“有了TRAPPIST-1，我們有一個非常好的機會來看看紅矮星周圍的地球大小的行星會是什么樣子，”霍華德說。

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