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admin 优德88中文 2019-04-17 291 0

当人们发现岩态类地行星在离咱们最近的一些恒星宜居带中运转时,人们对系外行星的振奋程度直线上升,直到高水平的辐射炮击这些行星,生命的期望幻灭。比邻星b距地球只要4.24光年,它遭到x射线辐射是地球的250倍,在其外表或许会阅历丧命的紫外线辐射。

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生命怎样能在这样的轰炸中存活下来呢?康奈尔大学的地理学家说,生命或许已经在这种强烈的辐射下存活了下来。Lisa Kaltenegger和Jack O'Malley-James在发表于《皇家地理学会月刊》上的一篇新论文中提出了他们的依据观念。

博科园:柯廷格是康奈尔大学卡尔萨根研讨所的地理学副教授和所长,奥马利-詹姆斯是该研讨所的研讨员。今天地球上一切的生命都是由那些在比Proxima-b(比邻星b)和其他附近系外行星现在接受的更强紫外线进犯下繁衍生息的生物进化而来。40亿年前的地球是一片紊乱、辐射、火热的混沌。但是,尽管如此,生命仍是在某种程度上获得了立足点,然后得到了扩展。Kaltenegger和O'Malley-James以为,相同的工作或许正在一些离咱们最近的系外行星上发作。

研讨人员模仿了离地球最近的四颗或许合适寓居系外行星外表紫外线环境:Proxima-b(比邻星b)、TRAPPIST-1e、Ross-128b和LHS-1140b。这些行星环绕小红矮星运转,与咱们的太阳不同,这些小红矮星常常耀斑,使它们的行星沐浴在高能紫外线辐射中。尽管现在还不清楚环绕这些焚烧的恒星运转行星外表终究存在何种状况,但咱们知道,这种耀斑具有生物学上的破坏性,可以导致行星大气的腐蚀。高水平的辐射会导致像核酸这样的生物分子发作变异,乃至封闭。

O'Malley-James和Kaltenegger对不同的大气成分进行了建模,从相似于今天地球的大气,到“被腐蚀”和“缺氧”的大气,这些大气十分淡薄,不能很好地阻挠紫外线辐射,而这些大气又没有臭氧的维护。模型显现,跟着大气淡薄和臭氧水平下降,更多的高能紫外线辐射抵达地上。研讨人员将这些模型与地球从近40亿年前到今天的前史进行了比较。尽管模仿行星接收到的紫外线辐射比咱们今天太阳宣布的要高,但这显着低于39亿年前地球接收到的紫外线辐射。考虑到前期地球上有人寓居,研讨人员标明:

咱们的研讨标明,紫外线辐射不应该成为M星行星宜居性的约束要素,最近的附近星球仍然是寻觅太阳系外生命的风趣方针。另一个相反的问题出现在环绕非活动M星运转的行星上,这些行星的辐射通量特别低:生命进化是否需求前期地球的高水平辐射?为了判别不同辐射涌入率的星球是否合适寓居,研讨人员评价了嗜极微生物耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans)在不同紫外线波长下的死亡率。并不是一切波长紫外线辐射对生物分子的损伤都是相同:例如,360纳米的紫外线辐射剂量需求比260纳米辐射剂量高三个数量级,才能使这种生物种群发生相似的死亡率。

研讨人员指出,地球上的许多生物都选用生计战略(包含维护色素、生物荧光,以及生活在土壤、水或岩石下)来应对或许被其他星球上的生物模仿高水平辐射。假如没有望远镜可以探测到的那种大气生物特征,在悠远的行星上发现地下生命将会愈加困难。O'Malley-James说:地球上生命的前史为咱们供给了丰厚信息,关于生物学怎么战胜咱们以为是仇视的环境的应战。研讨标明,在寻觅其他星球上的生命时,离地球最近星球是值得探究的诱人方针。

博科园-科学科普|研讨/来自: 康奈尔大学

参阅期刊文献:《皇家地理学会月刊》

DOI: 10.1093/mnras/stz724

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