紫外线可能是宇宙其他地方生命的关键

这位画家的印象表明，环绕着红色矮星的行星表面可能会如何出现。行星位于宜居区域，因此存在液态水。但是，来自恒星的紫外线辐射水平低，已阻止或严重阻碍了生命增长所需的化学过程。这导致地球失去生命。魏斯/ CfA

哈佛-史密森天体物理学中心最新发表的一项研究表明，紫外线可能在地球生命的出现中起着至关重要的作用，并且可能是在宇宙中其他地方寻找生命的关键。

马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森尼天体物理学中心（CfA）的Sukrit Ranjan及其同事进行的一项新研究表明，红矮星可能不会发出足够的紫外线来启动我们星球最熟悉的生物过程。例如，某些水平的紫外线对于形成核糖核酸可能是必需的，核糖核酸是所有已知形式生命所必需的分子。

Ranjan说：“这就像有一堆木头和火种，想点燃火，却没有火柴。”“我们的研究表明，适量的紫外线可能是我们知道的能点燃生命的火柴之一。”

这项研究的重点是研究比太阳更小，质量更小的红矮星以及围绕它们运行的​​行星。最近，在红矮星周围发现了一些具有潜在宜居区域的行星系统，其中可能存在液态水，包括半人马座Proxima，TRAPPIST-1和LHS 1140。

利用计算机模型和红矮星的已知特性，作者估计，红矮星周围潜在宜居区域中的岩石行星表面所经历的紫外线要比红矮星少100到1000倍，这对生命的出现可能是重要的。年轻的地球会拥有。依靠紫外线的化学物质可能会以如此低的水平关闭，即使继续进行，它的运转速度也可能比年轻地球慢得多，可能会延迟生命的到来。

哈佛大学工程与应用科学学院的合著者罗宾·华兹华斯说：“这可能是找到一个甜蜜点的问题。”“需要足够的紫外线来触发生命的形成，但不要那么多，它会侵蚀并消除地球的大气层。”

先前的研究表明，诸如TRAPPIST-1这样的系统中的红矮星可能会在紫外线下爆发出剧烈的耀斑。如果耀斑释放出过多的能量，它们可能会严重破坏大气层并损害周围行星的生命。另一方面，这些紫外线耀斑可提供足够的能量，以补偿恒星稳定产生的较低水平的紫外线。

CfA的合著者Dimitar Sasselov说：“要确定包括紫外线在内的因素如何影响生命问题，我们在实验室和其他地方仍有许多工作要做。”“此外，我们需要确定是否可以在比我们在地球上经历的紫外线水平低得多的紫外线水平下形成生命。”

探究这些问题引起了极大的兴趣，因为红矮星提供了一些最有说服力的候选物来探测推测出的有生命的行星，包括上面提到的那些行星。随着詹姆斯韦伯太空望远镜和麦哲伦巨型望远镜等望远镜在未来几年内投入使用，科学家们需要尽可能多的信息来寻找在我们太阳系以外寻找生命的最佳目标。

这些研究的局限性在于，我们只知道一个生命在地球，行星上形成的例子，即使在这里，我们也不确定生命是如何出现的。如果在红矮星的行星上发现了生命，则可能暗示着通往生命起源的途径与我们认为在地球上可能发挥的作用截然不同。

这些结果发表在2017年7月10日的《天体物理学杂志》上。

研究报告的PDF副本：绕M矮星运行的行星的表面紫外线环境：益生元化学的含义和实验跟进的需要