银河系中最常见的恒星类型是红矮星。用肉眼可以从地球上看到这些小而暗淡的恒星，但是它们能发出的耀斑远远超过我们太阳发射的任何东西。两名天文学家使用哈勃太空望远镜看到一颗红矮星发出了一种强大的耀斑，称为超级火焰。对于这些恒星所谓的可居住区内的任何行星来说，这都是坏消息。

　　红矮星大约占银河系恒星的75%，因此它们可能拥有许多系外行星。事实上，科学家们认为大部分位于可居住区的行星都在绕着红矮星轨道运行。但是越多的天文学家观察这些恒星，他们越是意识到它们在邻居中的混乱和精力。这意味着我们可能不得不重新考虑可居住区的含义。

“当我意识到超级火焰发出的光线时，我坐着看着电脑屏幕已经有一段时间只是在想，'哇。'” - 亚利桑那州立大学的Parke Loyd。


　　亚利桑那大学的两位天文学家观察到年轻的红矮星作为一个名为HAZMAT的计划的一部分，或称为“Habitable Zones和M dwarf Activity of across Time”。HAZMAT正在使用哈勃太空望远镜在他们生命的三个不同阶段（年轻，中年和老年）调查红矮星。HAZMAT专注于来自恒星的紫外线辐射，恒星是这些恒星最活跃的电磁波谱的一部分。它们的结果在一篇新论文中有详细介绍。

　　艺术家的红矮星的插图。如果你能够足够接近红矮星，它实际上会因其表面温度而呈现橙色。Image Credit：NASA / Walt FeimerDerivative： - NASA，Public Domain。

　　“红矮星是银河系中最小，最常见，寿命最长的恒星，”亚利桑那州立大学地球与太空探索学院助理教授，HAZMAT项目首席研究员Evgenya Shkolnik说。“此外，我们认为大多数红矮星都有行星轨道系统。”

　　天文学家认为来自红矮星的超级耀斑是由它们的磁场引起的。已知一些红矮星的磁场比大星强得多，可能是因为红矮星的旋转速度比大星要快得多。当恒星旋转时，它的磁场会变得混乱。如果那种缠结太强烈，磁场线会断裂然后重新连接，从而产生巨大的紫外线能量，一种超级闪光。

　　恒星的年龄是超级现象的一部分。年轻的恒星，特别是那些生命中最初一亿年的恒星，比中年和老年恒星表现出更多的燃烧活动。这种燃烧有可能每天发生。

“这意味着我们正在关注每天发生的超级火焰，甚至每天发生几次。” - 亚利桑那州立大学的Parke Loyd。

　　亚利桑那州立大学博士后研究员帕克·洛伊德是该论文的主要作者。他说，“当我意识到超级火焰散发出的光线时，我坐着看电脑屏幕已经有一段时间了，只是想着，'哇。'”

　　一位艺术家对一颗假想的系外行星的例证，围绕着一颗红矮星。图片来源：NASA / ESA / G. 培根（STScI）

　　“收集年轻红矮星的数据尤其重要，因为我们怀疑这些恒星在他们年轻时是非常不守规矩的，这是他们形成后的第一个一亿年左右，”洛伊德说。

　　洛伊德补充道，“我们银河系中大多数可能适合居住的行星都必须承受像我们在生命中某些时刻所观察到的那样强烈的耀斑。这是一个发人深省的想法。“问题是，生命能活下来吗？

　　年轻的红矮星发出的能量如此之多，以至于它们的超级火焰足够强大，可以破坏其居住区内任何行星的大气层。这些行星中的许多都可能与它们的红矮星完全锁定，这是另一个条件，使这些系外行星的生命成为一个非常具有挑战性的前景。但由于我们银河系中的大多数可居住区外行星都在绕着红矮星轨道运行，因此研究行星与恒星之间的相互作用非常重要。

　　“HAZMAT计划的目标是了解低质量恒星周围行星的可居住性，”Shkolnik解释道。“这些低质量恒星对于了解行星大气层至关重要。”紫外线辐射可以改变行星大气中的化学成分，或者可能消除这种大气层。

“我们观察到的耀斑有能力从行星上剥离大气层。但这并不一定意味着地球上生命的厄运和沮丧。“ - 亚利桑那大学帕克洛伊德。

　　这项新研究仅提供了HAZMAT计划第一部分的数据。它集中在大约4000万年前的年轻红矮星的耀斑频率。这些明星比他们的老明星更有活力和混乱。它们的频率和能量比我们自己的太阳星更大。

　　在观察我们自己的太阳大约一百年后，我们目睹了一些甚至接近红矮星超级火焰能量的耀斑。两位天文学家只观察了这些红矮星10小时。在那个时候，他们观察到18个单独的耀斑远比我们太阳能产生的任何东西强大，其中最强大的一个被称为“Hazflare”，比哈勃望远镜看到的任何东西强30倍。

　　在这张照片中，太阳动力学天文台（SDO）于2013年5月15日捕获了一颗X1.2级太阳耀斑，达到峰值。红矮星超级火焰比这些常规类型的耀斑强大数万倍。图片来源：NASA / SDO

　　“对于太阳，我们有一百年的良好观察，”洛伊德说。“在那个时候，我们已经看到了一个，也许是两个，能量接近超级火焰的耀斑。在不到一天的哈勃望远镜观察这些年轻明星的过程中，我们抓住了超级火焰。这意味着我们每天都在关注超级花束，甚至每天都会发生几次。“

　　那么每日超级火焰活动如何影响这些星球上的生命潜力呢？洛伊德不确定。“我们观察到的耀斑有能力从行星上剥离大气层。但这并不一定意味着地球上生命的厄运和沮丧。它可能与我们想象的生活不同。或者可能还有其他过程可以补充地球的大气层。这当然是一个恶劣的环境，但我会毫不犹豫地称之为无菌环境。“

“我认为我们不确定这个或那个方面是否有关于围绕红矮星的行星是否适合居住，但我认为时间会证明这一点。” - 亚利桑那州立大学的Evgenya Shkolnik。

　　尽管有这一发现，但在绕行红矮星的行星上可能仍有一线希望。红矮星如此暗淡的一个原因是它们持续很长时间。事实上，红矮星可以存在数万亿年。这意味着在年轻矮人的可居住区域的系外行星可能有一个艰难的开始，但他们的主星的长寿可能对生活有利。

　　HAZMAT计划的下一部分将观察中年时期的恒星，预计这一燃烧活动将会平静下来。在那个阶段之后，HAZMAT将在他们的晚年观察红矮星。这将有助于天文学家了解红矮星及其周围的辐射环境及其行星随时间的演变。随着燃烧消失，生活前景可能会改善。

　　“鉴于他们的长寿，他们只有更多的生活机会，”Shkolnik说。“我认为我们不确定这个或那个方面是否有关于围绕红矮星的行星是否适合居住，但我想时间会证明这一点。”