據外媒報道，恆星和它們周圍的行星–包括太陽和地球–之間的長期關係可能比以前想象的還要複雜。這是一項利用美國宇航局（NASA）的錢德拉X射線天文台進行的涉及數千顆恆星的新研究的結論之一。通過對X射線中的恆星形成區進行有史以來最大規模的調查，一個研究小組已經幫助勾勒出年輕恆星的非常強大的耀斑或爆發，以及它們可能對軌道上的行星產生的影響之間的聯繫。
領導這項研究的賓夕法尼亞州立大學帕克分校的Kostantin Getman說：“我們的工作告訴我們太陽在數十億年前可能是如何表現和影響年輕的地球的。在某些方面，這是我們最終的起源故事：地球和太陽系是如何形成的。”
科學家們檢查了錢德拉的X射線數據，在40個恆星形成的不同區域，有超過24000顆恆星。他們捕捉到一千多顆恆星發出的耀斑，比現代天文學家在太陽上觀察到的最強大的耀斑，即1859年的 “太陽卡靈頓事件”，能量大得多。“超級”耀斑的能量至少比卡林頓事件高十萬倍，“巨型”耀斑的能量高達一千萬倍。
在這項工作中，錢德拉觀察到的這些強大的耀斑發生在所有的恆星形成區域和所有不同質量的年輕恆星中，包括那些與太陽相似的恆星。它們也出現在年輕恆星演化的所有不同階段，從恆星嚴重嵌入塵埃和氣體並被一個大的行星形成盤包圍的早期階段，到行星已經形成和行星盤消失的後期階段。該研究中的恆星的年齡估計不到500萬年，而太陽的年齡為45億年。
研究小組發現，每顆年輕的恆星每周都會發生幾個超級耀斑，整個樣本的平均數，每年大約有兩個巨型耀斑。
“我們想知道這些耀斑對行星的早期生活有什麼樣的影響–好的和壞的，”共同作者Eric Feigelson說。“如此強大的耀斑可能會產生重大影響。”
在過去的20年裡，科學家們認為這些巨大的耀斑可以通過將氣體從圍繞着它們的物質盤中驅趕出來，幫助將行星 “送給 “仍在形成的恆星。這可以觸發其他小型岩石物質的形成，而這是行星形成的一個關鍵步驟。另一方面，這些耀斑可能通過用強大的輻射轟擊任何大氣層來 “帶走 “已經形成的行星，可能導致它們在不到500萬年內完全蒸發和毀滅。
研究人員還對55個明亮的超級和巨型耀斑進行了詳細的建模，並發現其中大多數類似於在太陽上看到的產生 “日冕物質拋射”的持久耀斑，這些強大的帶電粒子拋射可以破壞行星大氣層。太陽卡林頓事件就涉及這樣的拋射。
這項工作對於理解耀斑本身也很重要。研究小組發現，耀斑的特性，例如它們的亮度和頻率，對於有和沒有行星形成盤的年輕恆星來說是一樣的。這意味着耀斑很可能類似於在太陽上看到的耀斑，磁場環在恆星表面有兩個“腳印”，而不是一個固定在盤上，一個固定在恆星上。
“我們發現這些巨型耀斑就像太陽上的耀斑一樣，只是在能量和頻率上被大大放大了，而且其磁環的大小也被放大了，”來自賓夕法尼亞州亨廷頓X射線天文學研究所的共同作者Gordon Garmire說。“了解這些恆星爆發可能有助於我們了解來自太陽的最強大的耀斑和日冕物質拋射。”