塔斯娱乐资讯网

一颗行星和它的恒星距离刚刚好,不太热也不太冷,表面能留住液态水。天文学家管这个距

一颗行星和它的恒星距离刚刚好,不太热也不太冷,表面能留住液态水。天文学家管这个距离叫宜居带,过去几十年找系外行星,宜居带几乎是判断一颗星球能不能住的第一道筛子。

但2026年发表在《天体物理学报》上的一项研究说,这道筛子远远不够。就算一颗行星稳稳坐在宜居带里,银河系中心那个超大质量黑洞照样能隔着几万光年,把它的大气层一层层扒掉。

超大质量黑洞安静的时候确实安静。可一旦它开始大量吞噬周围物质,就会变成所谓的活动星系核(AGN),释放出的能量远超超新星爆发。超新星炸一下就没了,活动星系核可以一直烧,烧上千万年甚至上亿年,从星系中心向外喷射速度接近光速10%的超快外流,每秒约3万公里。

美国佛罗里达理工学院的Jourdan Waas团队这次重点研究的,就是这些超快外流对行星大气层的影响。外流从黑洞的吸积盘出发,一路向外冲,撞上星系里的星际介质后形成两道激波。如果激波区域的气体冷却得够快,能量散失,只剩下动量往外推,这叫动量驱动风,威力有限,影响范围也小。但如果气体来不及冷却,就会像一个不断膨胀的高温气泡向外扩张,这叫能量驱动风,杀伤范围大得多。

能量驱动风会加热行星大气层。大气分子被加热后跑得更快,一旦速度超过行星的逃逸速度,分子就飞走了,大气层一点点被剥离。黑洞质量越大,风越猛,大气丢失越快。这个效应随着距星系中心的距离增大而减弱,但对于质量超过1亿倍太阳质量的黑洞来说,影响范围可以延伸到整个星系内部区域,甚至触及星系晕。

更狠的是臭氧层。活动星系核的高速粒子撞进行星大气后会产生氮氧化物,而氮氧化物是臭氧的天敌。研究模型显示,对于1亿倍太阳质量以上的黑洞,在能量驱动风的情况下,整个星系尺度上的臭氧损耗接近100%。

这个数字的含义要放到地球的历史里看才清楚。地球上的生命在海洋里待了大约30亿年,直到大气中积累了足够的氧气、形成臭氧层挡住紫外线,生物才终于爬上陆地。没有臭氧层,陆地就是紫外线辐射的靶场,复杂生命只能缩在水下。换句话说,即使一颗行星保住了大气层,臭氧被清空之后,它的宜居性也会大打折扣,生命演化的天花板被压到海面以下。

研究团队指出,臭氧损耗可能是活动星系核对行星大气最普遍、波及最广的后果。而且和活动星系核的风驱动的大气剥离不同,如果星际介质足够稠密,可以挡住一部分风,但挡不住造成臭氧损耗的高能粒子。粒子穿透力更强,防线更难建立。

过去的研究已经知道,银河系中心的致密区域,银心核球,对行星大气很不友好,X射线与极紫外辐射(XUV辐射)足以蒸发大气。但这项新研究表明,活动星系核的风能把危险区域推到比辐射本身远得多的地方。辐射管得了近处,风管得了远处,两者叠加起来的杀伤区还没人算过。目前的模型只计算了风的效应,风加辐射的联合评估是下一步要做的事。

银河系中心的黑洞人马座A*质量大约是太阳的400万倍,在这项研究的模型里属于比较温和的一档。而在那些中心黑洞动辄几亿甚至几十亿倍太阳质量的星系里,宜居带这个概念可能需要从根本上重新定义:不光要看行星离恒星多远,还得看它离星系中心多远。

~~~~~~

图为AI 生成配图,图源:gpt-image-2

信源:Gough, Evan. "Supermassive black holes can render exoplanets uninhabitable at great distances." Phys.org, edited by Lisa Lock, 25 May 2026