新的化学平衡“暗示”生物活动

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新的化学平衡“暗示”生物活动

那么，研究人员所说的“新的化学平衡状态”指的是什么？张曾华解释说，K型恒星和M型恒星频繁的耀斑活动会产生紫外线和高速电子。假设它们周围宜居带内的类地行星大气内有大量生物活动产生的甲烷等分子，这些分子在经过紫外辐射的光致激发、光解作用后，会产生二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体。同时，来自恒星高速电子的冲击也会增加各种分子的混合程度。

如K型恒星周围行星大气内，新产生的分子会因为行星的慢速旋转，转移到行星的昼夜面，并得以保存。在频繁的耀斑作用下，K型和M型恒星宜居带内的行星大气的分子成分和分布情况，可以长时间保持一个新的稳定状态。

正是这种新的化学平衡状态，成为了我们寻找宜居行星的新线索。张曾华表示，一颗行星中如果有大规模的生物活动，会产生一些甲烷等生物特征分子，甲烷则会在耀斑的作用下衍生出二氧化氮、一氧化二氮和硝酸气体等生物指示分子。如果一颗系外行星大气中，二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体丰度较高，说明这颗行星上的可能有生物活动。因为在缺氧的环境下，非生物的二氧化氮、一氧化二氮和硝酸气体丰度都会很低。

与恒星频繁耀斑活动之前的状态相比，在这种新的平衡下，行星大气中二氧化氮、一氧化二氮和硝酸等气体分子更加显著，也更易于观测，但即便如此，我们仍然需要比韦伯空间望远镜（JWST）还要更强大的望远镜，才能看清遥远的生物特征信号。

张曾华认为，此次研究影响了我们对于活跃的K型和M型恒星周围行星系统宜居性的认识。例如，M型恒星比邻星（Proxima Centauri）周围的宜居带内就有类地行星Proxima Centauri b，此前人们曾观测到这颗红矮星有剧烈的耀斑辐射。新理论提高了其周围行星上存在生命的可能性。