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太陽(yáng)風(fēng)，非常具有侵蝕性。它們主要由帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子組成，會(huì)以極高的速度從太陽(yáng)表面沖出。當(dāng)這些帶電粒子在靠近行星時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)會(huì)加速帶電粒子離開(kāi)大氣，使得行星難以持大氣的存在。火星就是因?yàn)檫@樣的過(guò)程而失去了原有的大氣。

我們的地球之所以沒(méi)有迎來(lái)與火星一樣的結(jié)局，是因?yàn)樗鼡碛幸粋€(gè)旋轉(zhuǎn)的鐵核可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。地球的磁層就像一個(gè)屏障，它能讓太陽(yáng)風(fēng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，阻止太陽(yáng)風(fēng)對(duì)大氣層的侵蝕，從而保護(hù)地球生命免受紫外線輻射的傷害。

但這樣的情況會(huì)一直維持下去嗎？在一項(xiàng)近期發(fā)表在《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》的研究中，一組天文學(xué)家計(jì)算了太陽(yáng)風(fēng)的強(qiáng)度在接下來(lái)的50億年里將如何演變。他們發(fā)現(xiàn)，到那時(shí)，耗盡了氫燃料的太陽(yáng)將變成一個(gè)巨大的紅巨星，越來(lái)越強(qiáng)大的太陽(yáng)風(fēng)會(huì)完全侵蝕地球的磁層，并將地球的大部分大氣吹向太空，地球上任何能夠存活這么長(zhǎng)時(shí)間的生命都將被毀滅。

在恒星的一生中，所有恒星最終都會(huì)耗盡內(nèi)核中可用于核聚變的氫，我們的太陽(yáng)也不例外。在數(shù)十億年后，太陽(yáng)的核心將會(huì)在自身引力的作用下收縮，它的外層則開(kāi)始膨脹，膨脹為一顆巨大的紅巨星。

到那時(shí)，太陽(yáng)的直徑將達(dá)到數(shù)千萬(wàn)千米，它能吞噬太陽(yáng)系的帶內(nèi)行星，水星和金星幾乎肯定會(huì)被毀滅，地球也可能位列其中。而那些沒(méi)有被吞噬的行星，也隨著太陽(yáng)質(zhì)量的減少，引力的減弱，而距離太陽(yáng)越來(lái)越遠(yuǎn)。

在紅巨星階段，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)比現(xiàn)如今要強(qiáng)得多。新研究的作者想知道，那時(shí)的太陽(yáng)風(fēng)究竟會(huì)有多強(qiáng)？如果那時(shí)地球仍然存在的話，它的磁層能夠經(jīng)受住這種沖擊嗎？

在新的研究中，他們模擬了11種不同類(lèi)型的恒星的恒星風(fēng)，這些恒星的質(zhì)量從1到7倍太陽(yáng)質(zhì)量不等。模型展示了隨著時(shí)間的推移，恒星風(fēng)的密度、速度，以及不斷膨脹的行星軌道會(huì)如何影響行星的磁層。他們發(fā)現(xiàn)，在膨脹的末期，太陽(yáng)風(fēng)的速度和密度會(huì)劇烈地波動(dòng)，使得附近行星的磁場(chǎng)呈現(xiàn)出交替式的膨脹和收縮。但最終，每個(gè)行星的磁層會(huì)被恒星風(fēng)的強(qiáng)度“壓制”，任何能夠在整個(gè)恒星演化過(guò)程中都維持其磁層的行星，其磁場(chǎng)強(qiáng)度必須比木星當(dāng)前的磁場(chǎng)強(qiáng)度至少?gòu)?qiáng)100倍，或者說(shuō)比當(dāng)前的地球磁場(chǎng)強(qiáng)度至少?gòu)?qiáng)1000倍。

恒星所經(jīng)歷的這些過(guò)程還會(huì)導(dǎo)致宜居帶的變化。所謂恒星的宜居帶，指的是處于這一距離內(nèi)的行星可能有著能夠支持液態(tài)水存在的適宜溫度。以太陽(yáng)系為例，宜居帶將會(huì)從距離太陽(yáng)約1.5億千米的地方，移動(dòng)到距離太陽(yáng)60億千米的地方。盡管在那個(gè)時(shí)候，行星也會(huì)在這個(gè)過(guò)程中距離恒星越來(lái)越遠(yuǎn)。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，宜居帶向外移動(dòng)的速度比行星更快，這對(duì)任何希望在這個(gè)過(guò)程中生存下來(lái)的生命又將構(gòu)成額外的挑戰(zhàn)。

最終，紅巨星會(huì)甩掉它的整個(gè)外層大氣，終坍縮成一顆致密的白矮星。這時(shí)，它們將不會(huì)再會(huì)釋放恒星風(fēng)，所以一旦抵達(dá)恒星的這個(gè)階段，威脅著行星上的生命的時(shí)期就已經(jīng)度過(guò)了。再經(jīng)過(guò)數(shù)十億年，白矮星的微弱光芒才會(huì)盡數(shù)熄滅。

這項(xiàng)研究表明，在恒星演化的巨星支階段，一顆行星是很難保持其磁層的。同時(shí)，它也告訴我們——地球上的生命注定會(huì)滅亡。除了這些信息，它還為尋找外星生命的天文學(xué)家?guī)?lái)了新的啟示。

一些天文學(xué)家認(rèn)為，白矮星的行星軌道上可能有適合生命居住的行星，部分原因是這些已經(jīng)死亡的恒星不會(huì)產(chǎn)生太陽(yáng)風(fēng)。而新的研究則表明，如果白矮星周?chē)念?lèi)地行星上真的存在任何生命，那么幾乎可以肯定這些生命一定是在該恒星的紅巨星階段結(jié)束后才得以進(jìn)化出現(xiàn)的，除非這種生命能夠承受多次極端和突然的環(huán)境變化，或者這顆行星具有保護(hù)它免受恒星風(fēng)影響的超強(qiáng)磁場(chǎng)。

研究人員總結(jié)道，幾乎可以肯定的是，在白矮星宜居帶的行星上，任何生命都是發(fā)展于白矮星階段。換句話說(shuō)，在太陽(yáng)系里，任何行星上的生命都不可能在其太陽(yáng)消亡后幸存。但一旦太陽(yáng)成為一顆白矮星，在漫長(zhǎng)的數(shù)十億年里，生命將有可能從灰燼中重生。