恒星磁性的影响可能会扩大系外行星宜居性的标准

人们对围绕主恒星宜居带运行的类地行星的兴趣激增，因为人们想要发现太阳系外的生命。但这类行星被称为系外行星，其宜居性不仅仅受到它们与恒星距离的影响。

莱斯大学的戴维·亚历山大和安东尼·阿特金森的一项新研究扩展了行星宜居带的定义，将恒星的磁场也纳入其中。根据7 月 9 日发表在《天体物理学杂志》上的研究，这一因素在我们的太阳系中得到了充分研究，可能对其他行星上的生命产生重大影响。

行星磁场的存在和强度以及它与主恒星磁场的相互作用是行星能否维持生命的关键因素。系外行星需要强大的磁场来保护它免受恒星活动的影响，并且它的轨道必须离恒星足够远，以避免直接且可能造成灾难性的磁场联系。

“对系外行星的迷恋源于我们想要更好地了解我们自己的星球，”物理学和天文学教授、莱斯太空研究所所长兼德克萨斯航空航天研究和空间经济联盟成员亚历山大说。“关于地球的形成和宜居性的问题是我们研究这些遥远世界的关键驱动力。”

磁相互作用

传统上，科学家一直关注“宜居带”，即恒星周围适合液态水生存的区域。通过将恒星的磁场添加到宜居性标准中，亚历山大的团队对宇宙中生命可能繁衍生息的地方提供了更细致的理解。

这项研究的重点是行星与其主星之间的磁相互作用，即所谓的太空天气。在地球上，太空天气由太阳驱动，影响着地球的磁场和大气。在这项研究中，研究人员简化了理解这些相互作用通常所需的复杂模型。

研究人员使用罗斯贝数 (Ro) 来描述恒星活动：罗斯贝数是恒星自转周期与对流周转时间的比值。这有助于他们估算恒星的阿尔文半径，即恒星风有效脱离恒星的距离。

这个半径内的行星不适合居住，因为它们会通过磁力与恒星连接，导致其大气层迅速被侵蚀。

通过采用这种方法，研究小组检查了 1,546 颗系外行星，以确定它们的轨道是位于其恒星阿尔文半径之内还是之外。

银河系其他地方的生命

研究发现，在所研究的 1,546 颗行星中，只有两颗行星 K2-3 d 和 Kepler-186 f 满足所有潜在宜居条件。这些行星大小与地球相似，轨道距离有利于液态水的形成，位于恒星阿尔文半径之外，并且具有足够强的磁场来保护它们免受恒星活动的影响。

“虽然这些条件对于行星上存在生命而言必不可少，但并不能保证这一点，”物理学和天文学研究生、这项研究的主要作者阿特金森说。“我们的工作强调了在寻找宜居行星时考虑多种因素的重要性。”

这项研究还强调了继续探索和观察系外行星系统的必要性，吸取太阳-地球系统的经验教训。通过扩大宜居性标准，研究人员为未来的研究和观察提供了一个框架，以确定我们是否是宇宙中唯一的生命。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的博士后研究员、前莱斯大学研究生艾莉森法里什也是这项研究的作者之一。