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天文學家模擬恒星風、磁活動和蒸發的係外行星大氣層

发表于 2025-11-02 20:11:48 来源：中國文物局

天文學家模擬恒星風、磁活動和蒸發的係外行星大氣層
（神秘的地球uux.cn報道）據cnBeta：包括太陽在內的大多數恒星都會產生磁力活動，驅動快速移動的電離風，也會產生X射線和紫外線輻射（通常被稱為XUV輻射）。來自恒星的XUV輻射可以在軌道行星的上層大氣中被吸收，在那裏它能夠加熱氣體，使其足以從行星的大氣中逸出。
M型矮星是迄今為止最常見的恒星類型，比太陽更小、更冷，而且它們可以有非常活躍的磁場。它們涼爽的表麵溫度導致它們的宜居區（HZ）靠近恒星（HZ是指一個繞行行星的表麵水可以保持液體的距離範圍）。
任何在M型矮星的宜居區繞行的岩質係外行星，由於靠近恒星，特別容易受到光蒸發的影響，這可能導致大氣層的部分甚至全部消失。一些理論家認為，如果光蒸發能去除足夠多的氣體包層，具有大量氫或氦包層的行星實際上可能變得更適合居住。
XUV輻射對係外行星大氣層的影響已經被研究了近20年，但對恒星風對係外行星大氣層的影響卻知之甚少。CfA的天文學家Laura Harbach、Sofia Moschou、Jeremy Drake、Julian Alvarado-Gomez和Federico Frascetti及其同事已經完成了模擬，模擬了恒星風對靠近M型矮星運行的具有富氫大氣的係外行星的影響。作為一個例子，他們使用了TRAPPIST-1中的係外行星配置，這是一顆涼爽的M型矮星，有一個由七顆行星組成的係統，其中六顆行星離該星足夠近，處於其HZ區。
模擬結果顯示，根據細節，恒星風可以從行星的大氣中產生外流。研究小組發現，恒星的磁場和行星的磁場在確定外流的許多細節方麵都起著重要作用，可以通過紫外線中的原子氫線來觀察和研究。
複雜的模擬結果表明，圍繞M型矮主星的行星很可能顯示出多種多樣的大氣特性，而且一些物理條件可以在很短的時間範圍內發生變化，使得對連續的係外行星過境的觀測解釋更加複雜。模擬結果強調了使用包括磁效應的三維模擬的必要性，以便解釋M-矮星周圍行星的觀測結果。

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