Proxima Centauri的辐射将在Proxima B上消灭地球样的大气

这位艺术家的印象是展示了行星Proxima B的表面的视图，绕着红矮星Proxima Centauri，最接近的太阳系。

新的研究表明，Proxima B（在其明星的可居住区域的太阳系外部的地球大小的地球）可能无法保持抓住气氛，使表面暴露在有害的恒星辐射并降低其潜力居住地。

Proxima B是我们最接近的超太阳邻居。然而，由于它在其宿主恒星前面没有看到过境的事实，Exoplanet露出了一种学习其大气的常用方法。相反，科学家必须依靠模型来了解外延上的外表是否有可居住的。

一个这样的计算机模型被认为是在地球轨道的Proxima Centauri，我们最近的恒星邻居和Proxima B的宿主之星发生的事情发生在同一轨道上，作为Proxima b。 2017年7月24日在天体物理杂志上发布的美国宇航局研究表明，地球的氛围在靠近暴力红矮人的近距离靠近。

“我们决定采取唯一可居住的星球，我们知道到目前为止 - 并将其置于Proxima B的地方，”NASA戈达德岛飞行中心的太空科学家Katherine Garcia-Sage表示，在Greenbelt，Maryland和Lead Author的领先作者研究。该研究得到了NASA的NEXSS联盟的支持 - 领导我们在太阳系之外的行星上的搜索 - 以及美国宇航局天国天使天线学院。

在其轨道上，Exoplanet Proxima B可能无法维持地球般的氛围。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心/玛丽帕特哈里比克 - 基思

仅仅因为Proxima B的轨道在可居住的区域，这是距离宿主明星的距离，水可以在地球表面上池，并不意味着它可居住。例如，它没有考虑到地球上实际存在的水实际存在，或者气氛是否可以在该轨道上存活。大气是我们所知道的生活中的必要条件：具有良好的大气允许气候调节，维护水友好的表面压力，从危险空间屏蔽天气，以及生命的化学积木的壳体。

Garcia-Sage和她的同事计算机模型使用了地球的大气，磁场和重力作为Proxima B的代理。他们还根据美国国家航空航天局的Chandra X射线天文台的观察结果计算了多少辐射Proxima Centauri。

通过这些数据，它们的模型模拟了主星的强烈辐射和频繁辐射的影响会影响外延的气氛。

“问题是，大大气氛都丢失了，这一过程发生了多快？”马萨诸塞州大学的太空科学家说道，洛厄尔和学习的共同作者。“如果我们估计那个时间，我们可以计算氛围完全逃脱多长时间 - 并比较地球的一生。”

当高能极端紫外线辐射电离大气压，敲掉电子并产生带电粒子的条带时，一个活跃的红矮星脱离了大气的气氛。在该过程中，新形成的电子获得足够的能量，使得它们可以容易地逃避地球的重力并从大气中播出。

相反的电荷吸引，因此随着更带电的电子离开气氛，它们产生了强大的电荷分离，将带正电的离子与它们一起拉出到太空中。

在Proxima Centauri的可居住区，Proxima B遇到了极端紫外线辐射的比赛，比地球从太阳达到了数百倍。辐射产生足够的能量，以剥离不仅仅是最轻的分子 - 氢 - 而且随着时间的推移，诸如氧气和氮的较重的元素。

该模型显示Proxima Centauri的强大辐射耗尽了地球状气氛，比地球上发生的速度快10万倍。

“这是一个简单的计算，基于来自主人之星的平均活动，”Garcia-Sage说。“它并没有考虑在星际气氛中的极端加热等变化，或者暴力恒星对Exoplanet的磁场 - 我们期望的东西提供更多的电离辐射和大气逃逸。”

要了解这个过程如何变化，科学家们看着另外两种因素加剧了大气损失。首先，它们认为中性气氛的温度，称为热圈。他们发现作为热层热量具有更多恒星辐射，大气逃逸增加。

科学家们还考虑了大气逃脱发生的地区的大小，称为极地帽。行星对其磁极的磁力最敏感。当磁极处的磁场线关闭时，极性帽是有限的，并且带电粒子保持在地球附近。另一方面，当磁场线打开时发生更大的逃避，从而为空间提供单向路线。

“这项研究看着亨德通道的恒星物理学环境中的居住地下的不受欢迎，这是大气损失，”戈达德太空科学家不参与该研究。“行星有很多不同的交互系统，重要的是要确保我们在模型中包含这些互动。”

科学家们认为，在最高的热层温度和完全开放的磁场中，Proxima B可能会失去一个等于1亿年的地球大气层的金额 - 这只是迄今为止佩克西玛的40亿年的一小部分。当科学家们假设最低温度和封闭的磁场时，大量逃逸超过20亿年。

如果一个外表持有气氛，事情可能会变得有趣，但Proxima B的大气损失率在这里是如此之高，即哈佛史密森安天体物理学中心的天体物理学家Jeremy Drake表示，居住地是令人难以征求的，“Jeremy Drake表示学习。“这对一般的红矮人周围的行星居住关系问题。”

像Proxima Centauri或Trappist-1星一样的红矮人往往是Exoplanet狩猎的目标，因为它们是银河系中最酷，最小，最常见的恒星。因为它们是冷却器和调光器，行星必须保持液体水的紧密轨道。

但除非其他一些进程抵消了大气损失 - 例如大量的火山活动或彗星轰炸 - 这种近距离偏移，否则科学家们正在寻找更频繁，对氛围的生存或可持续性不承诺。

出版物：K. Garcia-Sage等，“关于Proxima Centauri B气氛的磁保护，”Astrophysicalsical Journs，2017年; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AA7ECA