天文学家利用美国宇航局钱德拉 X 射线天文台和其他望远镜的数据,发现了对地球等行星上生命的新威胁:在这个阶段,来自爆炸恒星的强烈 X 射线可以影响 100 光年以外的行星。正如我们最新的新闻稿所述,这一结果对研究系外行星及其宜居性具有重要意义。
这种新发现的威胁来自超新星冲击爆炸恒星周围致密气体的冲击波,如我们的艺术家印象图的右上角所示。当这种撞击发生时,它会产生大量的 X 射线,这些射线会在爆炸后数月至数年到达类地行星(显示在左下角,被右侧视野外的主星照亮),并可能持续数年几十年。如此强烈的暴露可能会引发地球上的灭绝事件。
一项报告这种威胁的新研究基于对 31 颗超新星及其后果的 X 射线观测——主要来自 NASA 的钱德拉 X 射线天文台、雨燕和 NuSTAR 任务,以及 ESA 的 XMM-Newton——表明行星可能受到致命剂量的辐射位于大约 160 光年之外。研究中的四颗超新星(SN 1979C、SN 1987A、SN 2010jl 和 SN 1994I)显示在补充图像中包含钱德拉数据的合成图像中。
在此之前,大多数关于超新星爆炸影响的研究都集中在两个时期的危险:超新星在爆炸后几天和几个月内产生的强烈辐射,以及数百至数千年后到达的高能粒子。
如果大量的 X 射线扫过附近的行星,辐射可能会严重改变行星的大气化学。对于一颗类地行星,这个过程可以消除很大一部分臭氧,最终保护生命免受其宿主恒星危险的紫外线辐射。它还可能导致范围广泛的生物体死亡,尤其是处于食物链基础的海洋生物体,从而导致灭绝事件。
经过多年来自超新星相互作用的致命 X 射线照射,以及来自类地行星主恒星的紫外线辐射的影响,可能会产生大量二氧化氮,导致大气中出现棕色雾霾,如图所示插图。由于对植物的破坏,也可能发生土地“去绿化”。